Đồ án Thiết kế hệ thống điều chỉnh tự động cho quá trình chưng cất Acid fomic –Acid Acetic

Chưng cất là một phương pháp để tạo ra những hợp chất có độ tinh khiết cao. Thiết kế hệ thống chưng cất là nhiệm vụ quan trọng của kỹ sư hoá học. Tuy nhiên trong quá trình hoạt động, các thông số của hệ thống luôn luôn dao động do các thay đổi bên trong và các yếu tố bên ngoài tác động vào. Do đó, để hoàn thiện hệ thống chưng cất cần thiết phải có hệ thống điều chỉnh tự động để kiểm soát và ổn định các thông số. Vì thế, đề tài ² Thiết kế hệ thống điều chỉnh tự động cho quá trình chưng cất Acid fomic –Acid Acetic ² của môn ² Đồ án chuyên ngành Máy & thiết bị ² cũng là một bước giúp cho sinh viên tập luyện và chuẩn bị cho việc thiết kế hoàn chỉnh các quá trình & thiết bị công nghệ sau này. Tập thuyết minh đồ án này gồm7 chương : Chương I : Giới thiệu Chương II : Sơ lược về qui trình công nghệ Chương III : Tổng quan về hệ thống điều khiển tự động Chương IV : Khảo sát đối tượng công nghệ Chương V : Lựa chọn các kênh điều chỉnh Chương VI : Các kênh điều chỉnh Chương VII : Đánh giá và kết luận Một số kí hiệu trong bản vẽ qui trình công nghệ Tài liệu tham khảo Để hoàn thành đồ án này , thực sự em đã cố gắng rất nhiều . Song , vì đây là bước đầu làm quen với công tác thiết kế nên chắc hẳn không tránh khỏi những sai sót. Cuối cùng , em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn Máy – Thiết Bị , đặc biệt là thầy Hoàng Minh Nam , người đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ em rất nhiều trong suốt thời gian thực hiện đồ án thiết kế này . Ngày … tháng … năm… Sinh viên Trang Chương I : Giới thiệu 4 I. Đặt vấn đề 4 II. Mục đích đồ án 4 III. Nội dung đồ án 4 Chương II: Sơ lược về qui trình công nghệ 5 I. Cơ sở lí thuyết 5 II. Thuyết minh qui trình công nghệ 5 III. Các thông số của tháp chưng cất 5 Chương III: Tổng quan về hệ thống điều khiển tự động 10 I. Khái niệm 10 II. Phương thức điều khiển 11 III. Cấu trúc của hệ thống điều chỉnh 13 IV. Một số đặc tính của sự điều chỉnh 15 Chương IV: Khảo sát đối tượng công nghệ 18 I. Xác định nhiệm vụ điều chỉnh 18 II. Lựa chọn các thông số điều chỉnh 18 Chương V: Lựa chọn các kênh điền chỉnh 22 Chương VI: Các kênh điều chỉnh 24 I. Kênh 1: áp suất trong tháp – lưu lượng hơi đốt ở nồi đun 24 II. Nhiệt độ nhập liệu – lưu lượng dòng hơi đốt gia nhiệt 27 III. Mực chất lỏng trong tháp – lưu lượng dòng nhập liệu & lưu lượng dòng hơi đốt 30 Chương VII : Đánh giá và kết luận 33 Một số kí hiệu trong bản vẽ sơ đồ qui trình 34 Tài liệu tham khảo 35 …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Chương I: Giới thiệu Đặt vấn đề: Đồ án quá trình thiết bị đã làm trước đây là thiết kế hệ thống chưng cất hệ acid fomic – acid axetic với năng suất 300 kg/h. Nhưng trong thực tế khi vận hành, các quá trình diễn ra không ổn định do các yếu tố nhiễu tác động vào hệ thống như : nồng độ dòng nhập liệu, nhiệt độ dòng nhập liệu, nhiệt độ môi trường, hệ số truyền nhiệt …nên các thông số công nghệ thực tế sẽ lớn hơn hoặc nhỏ hơn giá trị tính toán trong một khoảng nhỏ nào đó nhưng lại ảnh hưởng đến quá trình chưng cất. Cụ thể: Nhiệt độ dòng nhập liệu không đạt nhiệt độ sôi hoặc nồng độ dòng nhập liệu thay đổi ¨ nồng độ sản phẩm đỉnh không đạt yêu cầu. Lượng hơi đốt ở nồi đun không ổn định quá trình tiếp xúc pha và truyền khối kém, dễ xảy ra hiện tượng ngập lụt. Cặn bẩn bám lên bề mặt truyền nhiệt ¨ tốn kém nhiệt hơi đốt. Nếu không có sự kiểm tra, theo dõi và điều chỉnh mà quá trình lại xảy ra liên tục ¨ chất lượng sản phẩm không ổn định. Xuất phát từ mục tiêu đó, đồ án chuyên nghành đặt ra phải đi sâu vào thông số công nghệ, tìm hiểu sao có thể ổn định các thông số và ổn định được chúng. Mục đích đồ án: Thiết kế hệ thống điều chỉnh lưu lượng nhập liệu, nhiệt lượng cung cấp ở đáy, áp suất đáy phòng khi có sự cố ngập lụt trong tháp chưng cất acid fomic – acid axetic năng suất 300kg/h. Nội dung: Xác định nhiệm vụ điều chỉnh. Chọn lựa các đại lượng kiểm tra, theo dõi và điều chỉnh. Xác định những tác động điều chỉnh. Chọn lựa công cụ điều chỉnh và kiểm tra. Chương II: Sơ lược về qui trình công nghệ Cơ sở lí thuyết: Chưng cất là quá trình dùng nhiệt để tách một hỗn hợp lỏng thành các cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp. Có hai phương pháp thực hiện: Chưng cất đơn giản không có dòng hoàn lưu: là quá trình có một giai đoạn trong đó pha lỏng được bốc hơi, pha hơi tạo nên luôn luôn ở trạng thái cân bằng với pha lỏng trong nồi và sau đó đến thiết bị ngưng tụ ¨ nồng độ sản phẩm thu được không cao và giảm dần theo thời gian. Chưng cất có dòng hoàn lưu: là quá trình có hai giai đoạn chưng và cất trong đó lượng hơi bốc lên liên tục và ổn định ¨ nồng độ sản phẩm thu được cao và ổn định. Các thiết bị chưng cất: Tháp mâm xuyên lỗ: Ưu điểm: chế tạo đơn giản, hiệu quả truyền khối cao, trở lực thấp. Nhược: khi đường kính tháp lớn thì sự phân bố chất lỏng trên mâm không đều, mâm phải phẳng và đều. Tháp mâm chóp: Ưu điểm: hiệu quả truyền khối cao, ổn định. Nhược điểm: chế tạo phức tạp, trở lực lớn. Tháp đệm: Ưu điểm: chế tạo đơn giản, trở lực thấp. Nhược điểm: hiệu suất thấp, dễ xảy ra hiệu ứng thành và dễ bị gập lụt. Hiện nay xu hướng dùng tháp mâm van vì chế tạo đơn giản và trở lực thấp. Thuyết minh qui trình công nghệ: Nhập liệu là hỗn hợp acid fomic – acid axetic 25% được đưa từ bình chứa nguyên liệu lên bồn cao vị nhờ bơm nhập liệu. Trước khi đưa vào tháp ở vị trí mâm nhập liệu, dòng nhập liệu được gia nhiệt từ 300C đến 110,70C bằng hơi bão hoà ở thiết bị gia nhiệt. Hơi ra từ đỉnh tháp được dẫn qua thiết bị ngưng tụ, tại đây hơi được ngưng tụ hoàn toàn, một phần được hoàn lưu vào tháp với tỉ số hoàn lưu thích hợp R và phần còn lại được làm nguội bằng thiết bị làm nguội sản phẩm đỉnh. Lỏng ở đáy tháp được dẫn qua nồi đun Kettle và được đun nóng gián tiếp bằng hơi bão hoà, hơi ở nồi đun dẫn vào tháp để cấp nhiệt cho tháp. Lượng lỏng đi ra khỏi nồi đun được làm nguội để làm sản phẩm đáy. Trong tháp luôn xảy ra quá trình tiếp xúc pha và truyền khối giữa hai pha lỏng và hơi. Hệ thống làm việc liên tục cho sản phẩm đỉnh là acid fomic và sản phẩm đáy là acid axetic. Các thông số của tháp chưng cất: Nồng độ – lưu lượng các dòng: Nhập liệu Sản phẩm đỉnh Sản pẩm đáy F(kg/h) xF(%mol) D(kg/h) xD(%mol) W(kg/h) xW(%mol) 300 25 38,2 90 211,8 5 Thông số nhiệt độ – áp suất: Nhiệt độ Áp suất TF (0C) TD (0C) TW (0C) P(at) rP(at) 111,8 101,4 116 1 0,2 Thiết bị trao đổi nhiệt: TB gia nhiệt nhập liệu TB ngưng tụ TB làm nguội sản phẩm đỉnh TB làm nguội sản phẩm đáy Nồi đun Kettle QF (kw) D (m) L (m) QD (kw) D (m) L (m) Qspđỉnh (kw) D (m) L (m) Qspđáy (kw) D (m) L (m) Qđ (kw) D (m) L (m) 80 0,47 4,2 487 0,624 4,5 13,35 0,32 3,5 66 0,36 4,1 540 0,64 5,2 Thông số chính của tháp chưng cất: Tỉ số hồi lưu (R) 11,072 Đường kính tháp (D) 1 m Chiều cao tháp (H) 14,36 m Bề dày thân (S) 4 mm Số mâm Phần chưng 13 mâm Phần cất 32 mâm Số tai treo 4 Số chân đỡ 4 Mâm nhập liệu thứ 13 Chóp Số chóp/mâm 37 Đường kính chóp 73,6 mm Thông số mặt bích: Bích liền phẳng, kiểu I Dt (mm) D1 (mm) Db (mm) D (mm) db (mm) h (mm) t (mm) Z (cái) 1000 1060 1090 1140 20 20 18,5 24 Thông số các ống dẫn hơi: Tên gọi Dy L Dn Db D1 h bulong mm mm mm mm mm mm db Z mm cái Ống dẩn hơi ra ở đỉnh 150 130 159 260 225 202 M16 8 Ống hoàn lưu 50 100 57 140 110 90 M12 4 Ống nhập liệu 50 100 57 140 110 90 M12 4 Ống dẫn lỏng ra ở đáy 40 100 45 145 110 88 M12 4 Ống dẫn hơi ra ở đáy 150 130 159 260 225 202 M16 8 Thông số bơm nhập liệu: Loại bơm Năng suất (m3/h) Số vòng quay (vòng/phút) Áp suất toàn phần (m) Nhiệt độ chất lỏng (oC) XB 90 ¸ 280 1450 ¸ 2900 4 ¸ 33 -50 ¸ 100 Chương III: Tổng quan về hệ thống điều khiển tự động Khái niệm: Trong tất cả hoạt động của con người ở bất cứ nơi đâu vào mọi thời điểm nào đều liên quan đến khái niệm điều khiển. Nó là tập hợp tất cả các tác động mang tính tổ chức để đạt được mục đích mong muốn. Có thể nói điều khiển là nhân tố cuối cùng quyết định sự thành bại của các hoạt động. Trong công nghiệp, hệ thống điều khiển ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm, năng suất lao động và chi phí sản xuất. Như chúng ta đã biết, tất cả các quá trình công nghệ đều tồn tại dưới dạng hệ thống. Diễn biến của quá trình theo thời gian được xác định bằng giá trị tức thời của các thông số: lưu lượng, nhiệt độ, áp suất … ở trạng thái bình thường các giá trị trên cố định gọi là giá trị chủ đạo. Dưới tác động của các yếu tố bên ngoài (thay đổi thành phần, lưu lượng nguyên liệu, nhiệt độ môi trường … ) hoặc hiện tượng diễn ra trong thiết bị (thay đổi chế độ thuỷ động học, điều kiện truyền nhiệt qua bề mặt …) các thông số có thể sa lệch so với giá trị chủ đạo nên cần có sự điều chỉnh. Điều chỉnh là một khái niệm hẹp của điều khiển. Mục đích của nó là giữ cho thông số đầu ra của đối tượng gần bằng với giá trị chủ đạo hay thay đổi theo một chương trình đặt trước. Điều chỉnh có thể thực hiện bằng tay hoặc tự động. Ở điều chỉnh bằng tay tác động lên đối tượng thông qua công cụ thừa hành do con người thực hiện còn trong điều chỉnh tự động, tác động lên đối tượng được thực hiện bằng một công cụ tự động đặc biệt bằng vòng khép kín tạo nên hệ thống điều chỉnh tự động. Trong hệ thống điều khiển tự động tồn tại 2 thành phần cơ bản: Đối tượng điều chỉnh: là thiết bị công nghệ trong đó có 1 hay nhiều thông số cần giữ cố định hay thay đổi theo một chương trình đặt trước. Thiết bị điều chỉnh: công cụ tự động đảm bảo duy trì thông số của đối tượng. Các thông số công nghệ được chia thành: Thông số đầu vào (X): có thể hiểu đó là lưu lượng, thành phần nguyên liệu, nồng độ, lượng nhiệt cung cấp … Thông số đầu ra (Y): gồm có nhiệt độ lưu chất, mức chất lỏng trong thiết bị, áp suất, nồng độ, lưu lượng, độ ẩm … Yếu tố nhiễu (Z): những yếu tố bên ngoài tác động lên sự hoạt động của hệ thống như nhiệt độ môi trường, tổn thất nhiệt, các tạp chất … Thông thường khi nghiên cứu hệ thống, các đại lượng đầu vào, đầu ra được xem xét không phải là giá trị tuyệt đối mà là giá trị tương đối giữa giá trị tức thời và giá trị chủ đạo của thông số công nghệ. Các đại lượng được thể hiện dưới dạng sai lệch tuyệt đối (có đơn vị) hoặc sai lệch tương đối ( không có đơn vị) Có đơn vị : y = ytt - y0 Không có đơn vị : y = Với y0: giá trị chủ đạo ytt: giá trị tức thời Phương thức điều chỉnh: Theo nguyên tắc điều chỉnh: Mạch điều chỉnh hở: Hệ thống điều khiển không có tín hiệu phản hồi. Do đó phải dự đoán đại lượng bên ngoài sẽ tác động vào hệ thống như thế nào. Cách điều khiển này mang tính cảm quan thường do con người điều chỉnh thông qua các van tay Mạch điều chỉnh kín: Hệ thống điều chỉnh có tín hiệu phản hồi, sự thay đổi tức thời của đại lượng được điều chỉnh sẽ tác động vào cơ cấu điều chỉnh làm xuất hiện sự điều chỉnh. Tác động điều chỉnh tiếp tục diễn ra khi giá trị đầu ra phù hợp với giá trị chủ đạo. Có 3 phương thức điều chỉnh theo dạng này: Điều chỉnh theo sai lệch: Nhiễu Z tạo nên độ lệch giữa giá trị tức thời của đại lượng điều chỉnh Y với giá trị chủ đạo u. Bộ điều chỉnh tự động so sánh giá trị y và u, khi chúng lệch nhau bộ điều chỉnh tạo ra tác động điều chỉnh x đến đối tượng điều chỉnh để loại bỏ sai lệch. Trong hệ điều chỉnh theo sai lệch, tác động điều chỉnh chỉ được hình thành sau khi có sai lệch đây là nhược điểm của hệ thống. Tuy nhiên, trong thực tế hệ thống điều chỉnh được sử dụng rộng rãi do tác động điều chỉnh không phụ thuộc vào số lượng, dạng, vị trí xuất hiện của yếu tố nhiễu. Điều chỉnh theo nhiễu: Bộ điều chỉnh nhận thông tin về giá trị tức thời của tác động nhiễu cơ bản. Khi nhiễu biến đổi không khớp với giá trị Un, bộ điều chỉnh tạo ra tác động điều chỉnh x lên đối tượng. Trong hệ thống điều chỉnh theo nhiễu, tín hiệu điều chỉnh đi qua mạch điều chỉnh nhanh hơn trong hệ thống điều chỉnh theo sai lệch. Tuy nhiên điều chỉnh theo nhiễu cho phần lớn các đối tượng hoá công nghệ thực tế khó thực hiện do cần thiết phải tính ảnh hưởng của tất cả các nhiễu tác động lên, nếu nhiễu có số lượng lớn và một số không xác định được thì việc điều chỉnh theo nhiễu sẽ kém hiệu quả. Điều chỉnh hỗn hợp: Để tăng hiệu quả điều chỉnh, người ta sử dụng phối hợp hai nguyên tắc điều chỉnh theo sai lệch và theo nhiễu Theo đại lượng điều chỉnh: Hệ điều chỉnh chia thành : Hệ một chiều: có một đại lượng cần điều chỉnh Hệ hai chiều : có nhiều đại lượng cần điều chỉnh. Các đại lượng có thể liên quan hoặc độc lập với nhau. Theo số vòng truyền tín hiệu: Hệ một vòng kín: Hệ nhiều vòng kín: Người ta sử dụng hệ nhiều vòng kín để điều chỉnh một đại lượng với mục đích nâng cao chất lượng quá trình quá độ. Tuy nhiên hệ rất nhạy với những biến đổi nhỏ. Theo bản chất tín hiệu chủ đạo: Hệ thống tự động ổn định: Sử dụng để duy trì đại lượng điều chỉnh gần với giá trị chủ đạo không đổi ( U = const). Đây là hệ thống phổ biến, được sử dụng rộng rãi. Hệ thống điều chỉnh theo chương trình: Có giá trị chủ đạo của đại lượng điều chỉnh là hàm số theo thời gian biết trước U = f(t). hệ được lắp đặt thêm bộ định trị chương trình tạo dạng của đại lượng U theo thời gian. Những hệ này được sử dụng cho tự động hoá các quá trình hoá công nghệ hoạt động theo chu kỳ. Hệ thống điều chỉnh theo dõi: Giá trị chủ đạo của đại lượng điều chỉnh không được biết trước và nó là hàm của đại lượng độc lập bên ngoài U = f(yi). Hệ thống này dùng để điều chỉnh một thông số công nghệ (thụ động) phụ thuộc vào giá trị của một thông số công nghệ khác (chủ động). Cấu trúc của hệ thống điều chỉnh: Theo dạng năng lượng được sử dụng để truyền tín hiệu thông tin và các lệnh điều chỉnh, thiết bị tự động hoá chia thành 3 nhóm: Điện: có độ chính xác cao, tác động nhanh, đảm bảo truyền đi xa và có dung lượng truyền tín hiệu lớn. Tuy nhiên, vấn đề cách điện và an toàn phải được coi trọng. Khí nén: làm việc an toàn trong môi trường dễ cháy nổ. Thuỷ lực: đảm bảo sự dịch chuyển chính xác cơ quan thừa hành và ứng lực lớn. Theo chức năng, công cụ tự động hoá chia thành các nhóm sau: Công cụ thu nhận thông tin về trạng thái của đối tượng. Công cụ biến đổi, lưu trữ, xử lí thông tin và tạo ra các lệnh điều khiển. Bộ phận sử dụng thông tin điều khiển với mục đích tác động lên quá trình công nghệ. Công cụ biến đổi thông tin để truyền đi theo kênh liên lạc. Các công cụ kĩ thuật này được dùng để thiết lập các hệ thống tự động khác nhau. Tuy nhiên, tất cả các hệ thống đều có những thành phần cơ bản sau: Cảm biến đo lường: gồm 2 phần: Bộ phận cảm biến: là bộ phận làm nhiệm vụ nhận tín hiệu cần điều chỉnh. Theo tín hiện đầu ra, bộ phận cảm biến được chia thành: Dạng tương tự: đầu ra là đại lượng liên tục, thuận tiện cho việc đọc và ghi lại. Tuy vậy có sai số bổ sung khi truyền tải và biến đổi. Dạng số: đại lượng được thể hiện dưới dạng rời rạc với kết quả là số hoặc mã, được sử dụng ngày càng nhiều do có độ chính xác cao, nhạy, tác động nhanh và có mã đầu ra Bộ phận biến đổi: là bộ phận biến đổi tín hiệu từ bộ phận cảm biến thành các tín hiệu khác (như tín hiệu điện, tín hiệu không điện …) hoặc khuếch đại tín hiệu cho phù hợp với thiết bị điều chỉnh. Nó tạo sự đồng bộ cho các phần tử, đảm bảo truyền tín hiệu theo kênh liên lạc, thuận tiện ghi lại các chỉ số, sử dụng các bộ biến đổi tín hiệu và năng lượng. Có các bộ biến đổi sau: Bộ biến đổi đo khí nén tiêu chuẩn hoá. Bộ biến đổi đo điện chuẩn. Bộ biến đổi cho nhiệt kế điện trở. Bộ biến đổi điện áp Thiết bị điều chỉnh: Thiết bị đảm bảo tự động duy trì đại lượng công nghệ gần với giá trị chủ đạo được gọi là bộ điều chỉnh ( bộ điều tốc ) trong hệ thống điều chỉnh . Phân loại bộ điều chỉnh : Theo sự tồn tại năng lượng cung cấp : Không có nguồn năng lượng phụ: sử dụng năng lượng của môi trường điều chỉnh để dịch chuyển cơ quan điều chỉnh .Có cấu trúc đơn giản, làm việc tin cậy nhưng công suất hạn chế cho cơ quan tác động điều chỉnh. Sử dụng khi tác động lên cơ quan điều chỉnh không cần áp lực lớn, và chất lượng quá trình quá độ không đòi hỏi cao. Bộ chỉnh với năng lượng phụ: dịch cơ quan điều chỉnh bằng cơ cấu truyền động phụ làm việc từ nguồn bên ngoài. Yêu cầu cần có nguồn năng lượng bên ngoài và có cấu trúc phức tạp hơn. Đảm bảo chất lượng điều chỉnh cao. Theo dạng năng lượng sử dụng: Thủy lực: để dịch chuyển cơ quan điều chỉnh sử dụng lượng của chất lỏng (thường là dầu biến áp ) dưới áp lực 0.6 – 0.8 MPa . Điện: năng lượng điện công nghiệp . Khí nén: năng lượng khí nén dưới áp suất 0.14 MPa. Theo dạng đại lượng điều chỉnh: nhiệt độ, áp suất, lưu lượng, mức nồng độ và các đại lượng khác. Theo đặc tính hoạt động: Đặc tính thuận : gia tăng đầu vào ® gia tăng đầu ra Đặc tính nghịch: gia tăng đầu vào ® giảm đầu ra Theo đặc tính của tác động điều chỉnh : gián đoạn, liên tục Gián đoạn ( ngắt quảng ) : sự thay đổi liên tục đầu vào tương ứng với thay đổi ngắt quảng tác động điều chỉnh .Trong thay đổi ngắt quảng còn được chia thành vị trí và xung . Liên tục Theo quy luật điều chỉnh : Bộ điều chỉnh hoạt động liên tục được chia thành : I, P, PI, PD, và PID. Bộ điều chỉnh vị trí ( rơle ). Mỗi bộ điều chỉnh cụ thể có qui luật điều chỉnh riêng, nhưng chúng bao gồm các phần cơ bản sau: Phần định trị: là bộ phận ấn định giá trị thông số chủ đạo hoặc phạm vi thông số chủ đạo được duy trì. Phần so sánh: làm nhiệm vụ so sánh giá trị chủ đạo với giá trị nhận được từ bộ phận cảm biến. Phần điều chỉnh: phát ra tín hiệu điều chính đến bộ phận thừa hành. Bộ phận thừa hành: Thiết bị của hệ thống tự động điều khiển hoặc điều chỉnh tác động lên quá trình tương ứng với thông tin điều khiển nhận được gọi là thiết bị thừa hành . Được sử dụng để thay đổi lượng chảy hoặc lưu lượng lưu chất hay năng lượng và đưa đại lượng điều chỉnh gần giá trị cho trước. Thiết bị thừa hành được lắp đặt trên ống dẫn công nghệ. Tính chất của thiết bị thừa hành có ảnh hưởng đến chất lượng điều chỉnh. Thông thường thiết bị thừa hành bao gồm cơ cấu thừa hành dạng khí nén điện hoặc thủy lực và cơ quan điều chỉnh. Trong công nghiệp hóa chất hệ thống thường sử dụng cơ cấu thừa hành khí nén dạng màng và pittông, còn cơ quan điều chỉnh là van điều chỉnh và bướm điều tiết . Phổ biến nhất là cơ cấu thừa hành khí nén dạng màng ( tấm chắn ) Một số đặc tính của sự điều chỉnh: Điều chỉnh không liên tục: còn gọi là điều chỉnh ON – OFF. Hệ thống điều chỉnh hai vị trí có trong thành phần bộ điều chỉnh hai vị trí với thông số đầu ra chỉ có hai giá trị tương ứng với giá trị cực đại xmax hoặc cực tiểu xmin của tác động điều chỉnh Bộ điều chỉnh tạo ra tác động điều chỉnh bằng xmax khi giá trị tức thời của đại lượng điều chỉnh nhỏ hơn giá trị chủ đạo u ¦ đại lượng điều chỉnh tăng lên. Khi y đạt đến giá trị u, tác động điều chỉnh giảm tức thời xuống xmin. Tuy nhiên do đối tượng có quán tính đại lượng điều chỉnh còn tăng thêm một thời gian nữa và sau đó bắt đầu giảm dần. Khi đại lượng điều chỉnh giảm đến giá trị chủ đạo u, bộ điều chỉnh một lần nữa tạo ra tác động điều chỉnh xmax làm tăng lại đại lượng điều chỉnh sau một thời gian. Như vậy, khi sử dụng bộ điều chỉnh vị trí, đại lượng công nghệ điều chỉnh dao động chung quanh giá trị chủ đạo. Dao động này có biên độ A và chu kỳ T và được gọi là tự dao động. Thời điểm hoạt động của bộ điều chỉnh vị trí phụ thuộc vào tính chất của phần tuyến tính của hệ và dạng đặc tính tĩnh của bộ điều chỉnh. Bộ điều chỉnh vị trí có cấu trúc đơn giản, làm việc tin cậy, không phức tạp trong hiệu chỉnh và bảo trì. Do đó, nếu bộ điều chỉnh vị trí đảm bảo chất lượng thì sử dụng nó. Bộ điều chỉnh vị trí thường được sử dụng cho đối tượng có tính trễ nhỏ và dung lượng lớn. Đôi lúc người ta có thể kết hợp nhiều thiết bị điều chỉnh hai vị trí để tạo thành điều chỉnh nhảy cấp. Điều chỉnh liên tục: điều chỉnh đại lượng đầu ra ở bất kì vị trí nàotrong vùng điều chỉnh. Thiết bị điều chỉnh liên tục là thiết bị có khả năng biến đổi liên tục các đại lượng đầu ra phù hợp với giá trị đầu vào. Bộ điều chỉnh tích phân: (I) TI – thời gian tích phân. Bộ điều chỉnh tỷ lệ: (D) Kp – hệ số truyền (hệ số tỷ lệ) Bộ điều chỉnh tỷ lệ – tích phân (PI) Bộ điều chỉnh tỷ lệ – vi phân: (PD) Bộ điều chỉnh tỷ lệ – vi tích phân (PID) TD – thời gian vi phân. Bộ điều chỉnh liên tục tuy có cấu tạo phức tạp song rất nhạy với các sai lệch nên dễ dàng phát ra tín hiệu điều chỉnh để loại bỏ sai lệch. Chương IV: Khảo sát đối tượng công nghệ Xác định nhiệm vụ điều chỉnh: Mục tiêu điều chỉnh quá trình chưng cất là sản phẩm thu được phải đạt nồng độ, năng suất theo yêu cầu đồng thời phải đảm bảo được cân bằng vật chất và nhiệt lượng. Để đạt được mục tiêu trên, ta phải: Khảo sát toàn bộ hệ thống chưng cất để xác định các thông số cần kiểm tra, theo dõi và điều chỉnh. Xác định các yếu tố nhiễu Lựa chọn các thiết bị điều chỉnh và kiểm tra. Lựa chọn các thông số điều chỉnh: Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chưng cất: Trong quá trình chưng cất, mọi qua