《石油化工自动控制设计手册》求取 ⇩

第一篇自动化仪表及选型1

第一章绪论1

(一)仪表系统的选择1

(二)单元组合仪表的选择2

一、气动单元组合仪表选用原则2

二、电动单元组合仪表选用原则2

(三)信号及自动保护(联锁)3

(四)电气设备的防火与防爆3

一、爆炸和火灾危险场所的等级3

二、爆炸性混合物分级、分组3

三、防爆电气设备的类型及标志4

四、电气设备选型5

(五)调节系统6

(六)刻度范围和记录纸的选用6

一、刻度范围6

二、刻度单位6

三、刻度板和记录纸7

四、记录机构的选用7

第二章温度测量仪表8

(一)温度测量仪表的分类8

一、接触式温度仪表8

二、非接触式温度仪表8

(二)各类温度测量仪表的比较8

一、各类温度计的测量范围8

二、各类温度计的特点8

三、各类温度计的精度8

(三)温度测量仪表的选择和应用8

一、液体膨胀式温度计8

二、固体膨胀式温度计8

三、压力式温度计11

四、热电阻及热电偶11

五、辐射高温计16

六、几种特殊的测温元件16

七、温度测量仪表选型原则20

(四)温度变送器的选用20

第三章压力仪表22

(一)各类压力测量仪表的特点与应用场合22

(二)有关选用的几点说明22

一、量程的选择22

二、精度的选择22

三、使用环境和介质性能的考虑22

四、工艺要求22

五、仪表外型的选择24

六、压力的表示方法及测量单位25

(三)压力调节系统的选用25

第四章流量仪表26

(一)概述26

一、节流装置的选用26

二、其它常用的差压感受元件27

(二)各类流量仪表的特点与应用场合27

(三)有关选用的几点说明27

一、流量仪表选型原则27

二、刻度选择27

三、差压变送器量程选择33

第五章物位仪表34

(一)物位仪表的种类34

(二)各类物位仪表的特点与应用场合34

(三)有关选用的几点说明34

一、物位仪表选型原则34

二、使用辐射式液位计时对辐射强度的考虑34

三、量程的选择44

四、差压式液位计迁移机构的选用44

第六章成分分析仪表47

(一)成分分析仪表的种类47

(二)成分分析仪表的选型47

(三)各类仪表的特点与应用场合47

(四)有关选用的说明47

第七章显示调节仪表55

(一)显示仪表55

一、显示仪表的分类55

二、各类显示仪表的特点与应用场合55

三、有关选用的几点说明55

(二)电动单元组合显示调节仪表65

一、DDZ-Ⅱ型仪表的系统组合65

二、DDZ-Ⅱ型仪表的主要技术特性66

三、DDZ-Ⅱ型仪表的特点与应用场合66

四、有关选用的几点说明68

(三)气动单元组合显示调节仪表69

一、QDZ型仪表的系统组合69

二、QDZ型仪表的主要技术特性69

三、QD2型仪表的特点与应用场合70

(四)控制器及集中控制装置70

一、控制器70

二、集中控制装置74

第八章执行器75

(一)调节阀结构形式的选择75

一、阀体的分类75

二、一般选择阀体时考虑的几个因素75

三、阀体结构的特点及一般应用场合75

四、阀芯的选择85

五、有关阀体选择的其他几个问题86

六、上阀盖及填料的选择92

七、材质的选择94

(二)执行机构的选择94

一、执行机构的分类94

二、气动执行机构94

三、电动执行机构100

(三)辅助装置101

一、阀门定位器101

二、气动保位阀102

三、手轮机构102

四、阻尼机构102

第九章仪表盘、箱、台103

(一)各类仪表盘的特点与应用场合103

(二)仪表盘的组合及应用103

(三)颜色的选择104

参考资料104

第二篇自动调节系统的设计106

第一章自动调节系统设计中应注意的事项106

(一)自控与工艺的关系106

(二)调节系统的正确设置106

(三)安全措施107

(四)设计方案的经济比较107

第二章简单调节系统109

(一)对象特性的描述及调节系统过渡过程质量指标109

一、对象特性的描述109

二、自动调节系统的过渡过程质量指标110

(二)选择被调参数111

(三)分析干扰因素、选择操作参数111

(四)测量滞后对调节系统的影响112

(五)负荷变化对调节质量的影响113

(六)调节规律对调节质量的影响及调节器选型113

一、位式调节器113

二、比例式调节器114

三、比例积分调节器114

四、比例积分微分调节器114

五、调节器选型114

(七)气动调节阀流量特性及调节阀气开、气闭，调节器正、反作用的选择116

一、流量特性的定义116

二、理想流量特性116

三、工作流量特性119

四、调节阀流量特性选择123

五、调节阀气开、气关和调节器正作用、反作用的选择128

第三章复杂调节系统131

(一)串级调节系统131

一、确定串级调节系统副回路的原则131

二、串级调节系统的应用场合132

三、串级调节系统调节器型式的选择132

四、串级调节系统的实施方案133

(二)均匀调节系统135

一、采用宽比例加积分作用的单回路液位调节形式的均匀调节系统135

二、液位与流量串级调节形式的均匀调节系统136

三、液位与流量双冲量调节形式的均匀调节系统137

(三)比值调节系统137

一、开环比值调节系统137

二、具有一个闭环的比值调节系统138

三、具有两个闭环的比值调节系统144

四、串级比值调节系统144

(四)采用模拟计算装置的调节系统146

一、用温度和压力校正的气体流量调节系统146

二、内回流调节系统151

(五)自动选择性调节系统155

一、一个自动选择性调节系统的例子155

二、积分饱和及其防止办法157

(六)前馈调节系统159

一、前馈环节的动态模型及其实施方案159

二、前馈调节系统的应用场合162

三、一个多变量前馈调节的例子163

第四章炼油、化工典型单元调节方案166

(一)泵和压缩机的自动调节166

一、离心泵的压力、流量调节166

二、往复泵的压力、流量调节168

三、往复式压缩机的调节169

四、离心压缩机的调节171

(二)换热器和重沸器的自动调节180

一、无相变换热器的自动调节181

二、一侧有相变换热器的调节183

三、两侧有相变换热器的调节186

(三)反应器的自动调节187

一、固定床反应器的自动调节187

二、沸腾床反应器的自动调节201

三、聚合釜的自动调节207

(四)精馏塔的自动调节209

一、精馏塔自动调节的要求与影响因素209

二、精馏塔的压力调节210

三、精馏塔的温度调节及按成分进行调节216

四、精馏塔的流量调节225

五、精馏塔的液位调节228

六、吸收解吸塔的自动调节231

七、共沸精馏塔与萃取精馏塔的自动调节231

八、液—液抽提塔的自动调节232

(五)管式加热炉的自动调节233

一、概述233

二、加热炉的温度调节233

三、加热炉进料的流量调节236

四、加热炉燃料系统的自动调节236

五、加热炉的安全措施238

(六)锅炉给水自动调节238

一、锅炉水位变化的主要干扰因素238

二、给水调节系统的方案选择239

三、锅炉给水调节系统设计中需注意的几个问题242

(七)调合作业的自动调节243

一、随动流量比值调节243

二、由总流量给定的流量比值调节244

三、由成分分析仪表给定的流量比值调节244

四、数字式累计总量调合系统245

第五章程序控制系统246

(一) 移动床水处理的程序控制246

(二)一、工艺概况246

二、程序控制装置介绍247

三、程序控制装置的选用248

四、执行机构的选用249

五、阀门启、闭信号249

(二)空分装置中可逆式换热器的程序控制249

一、工艺概况249

二、电气—气动切换系统250

(三)其他程序控制装置介绍253

参考资料253

第三篇自控设计资料254

第一章控制室的设计254

(一)概述254

(二)控制室254

一、位置选择254

二、控制室与其他辅助房间255

三、控制室内平面布置256

(三)仪表盘259

一、结构形式259

二、盘面仪表布置259

三、盘后配线、配管261

四、盘后配置263

五、盘的安装265

(四)模拟盘、幻灯、阴极射线管显示装置267

一、模拟盘267

二、幻灯267

三、阴极射线管268

(五)盘上仪表高密度安装268

(六)建筑要求269

(七)采光与照明270

一、天然采光270

二、人工照明270

(八)采暖通风271

(九)安全防护272

一、控制室地沟、线槽处理272

二、防振273

三、接地273

第二章仪表供电、供气274

(一)仪表供电274

一、负荷分类274

二、仪表供电要求274

三、供电方式274

四、设备选择282

(二)仪表供气283

一、供气系统283

二、供气质量283

三、供气方式284

四、管材选用285

第三章信号、联锁系统设计294

(一)信号、联锁系统的基本组成环节294

(二)信号、联锁系统设计注意事项295

(三)信号系统实用线路296

一、电容充电式信号报警系统296

二、不闪光信号报警系统(1)296

三、不闪光信号报警系统(2)297

四、不闪光信号报警系统(3)299

五、区别瞬间事故的不闪光信号报警系统300

六、区别第一事故不闪光信号报警系统301

七、闪光信号报警系统(1)302

八、闪光信号报警系统(2)303

九、闪光信号报警系统(3)303

十、区别瞬间事故闪光信号报警系统304

十一、区别第一事故闪光信号报警系统304

十二、闪光信号报警系统(区别电机正常开停车与事故)306

十三、闪光信号报警系统(区别工段事故地点)307

(四)联锁保护系统实用图309

一、合成氨厂氢氮气压缩机联锁保护309

二、石油炼厂催化裂化装置的主风机和压缩机联锁保护309

三、天然气蒸汽转化炉的联锁保护309

四、炼厂催化裂化装置的气动联锁保护系统311

五、火炬点火装置的联锁系统311

第四章管线的敷设314

(一)架空敷设314

(二)管、电缆沟敷设316

(三)直埋敷设316

(四)排管敷设317

第五章 仪表的保温伴热319

第六章(一)概述319

(二)仪表导压管线和仪表箱的散热计算319

(三)蒸汽伴热322

(四)电伴热326

第六章调节阀和流量的计算330

(一)流通能力和调节阀口径的计算330

一、定义及其物理意义330

二、决定调节阀口径的顺序331

三、最大流量和最小流量332

四、压降的确定332

五、一般液体的C值计算333

六、气体的C值计算335

七、饱和蒸汽和过热蒸汽的C值计算337

八、液体闪蒸时的C值计算338

九、两相流的C值计算344

十、三通调节阀的口径计算345

十一、调节阀开度347

十二、可调范围的验算348

(二)蝶阀口径及操作力矩计算349

一、蝶阀口径计算350

二、蝶阀的不平衡力矩及所需的操作力矩计算350

(三)用节流装置测量流体流量的计算352

一、基本原理和取压方式352

二、计算用有关参数及其确定方法354

三、液体、蒸汽、气体节流装置计算——角接取压法360

四、液体、蒸汽、气体节流装置计算——1〃法兰取压法362

五、锥形入口孔板计算363

六、特殊节流装置计算365

(四)小管径孔板计算366

(五)用转子流量计测量流量的计算367

一、转子流量计的作用原理及流量计算367

二、液体流量换算368

三、气体流量换算370

四、蒸汽流量换算371

(六)电磁流量计流量计算372

(七)涡轮流量计流量计算372

(八)靶式流量计流量计算373

(九)节流装置计算用图表376

液体在15～20℃时的比重376

气体重度、校正系数、临界温度、临界压力表376

常用标准管尺寸和内径平方表377

饱和气体的水分含量及水蒸汽分压表378

饱和水蒸汽及过热水蒸汽的重度表380

节流装置的界限雷诺数表388

标准孔板的流量系数表(角接取压法)388

双重孔板的流量系数表389

1/4圆喷嘴的流量系数表389

圆缺孔板的流量系数表390

标准孔板流量系数表(1″法兰取压法)390

角接取压锥形入口孔板流量系数401

湿蒸汽校正系数F401

液体、气体在常压下的粘度图402

节流装置和管道材料的热膨胀系数图407

K=1.3法兰取压法，同心锐孔板膨胀系数Y408

K=1.4 法兰取压法，同心锐孔板膨胀系数Y409

确定被测介质的膨胀校正系数ε的曲线图(一)410

确定被测介质膨胀校正系数ε的曲线图(二)411

气体的压缩系数Z(换算压力自0～6)411

气体的压缩系数Z(换算压力自0～40)412

孔板的m与D和mα的关系图413

孔板的流量系数α与m和D的关系图422

Dg50法兰取压法，同心锐孔板雷诺数校正系数FR425

Dg80法兰取压法，同心锐孔板雷诺数校正系数FR426

Dg100法兰取压法，同心锐孔板雷诺数校正系数FR427

Dg150法兰取压法，同心锐孔板雷诺数校正系数FR428

Dg200法兰取压法，同心锐孔板雷诺数校正系数FR429

Dg250法兰取压法，同心锐孔板雷诺数校正系数FR430

Dg350法兰取压法，同心锐孔板雷诺数校正系数FR431

锥形入口孔板432

角接取压锥形入口孔板膨胀系数ε433

1/4圆喷嘴的m与mαo的关系图434

1/4圆喷嘴的原始流量系数αo图439

1/4圆喷嘴的m与r/d的关系图442

管道直径户φ10～50毫米时孔板m-α之间的关系图445

各种节流装置的界限雷诺数446

安装孔板(喷嘴、文丘里管)所需直管长度447

第七章常用电气设备材料448

(一)控制变压器448

一、BK型控制变压器448

二、BKc型控制变压器450

(二)整流器451

一、ZXY系列仪表电源硒整流器451

二、ZXC系列充电及其它电源硒整流器451

(三)熔断器452

一、BHC型插入封闭式保险丝座452

二、BLF型螺旋式保险丝座453

三、R1-10型管式熔断器453

四、RL1单列螺旋式熔断器454

(四)开关454

一、KNX型小型钮子开关454

二、KN3-A型钮子开关455

三、HZ10系列组合开关455

四、LW5系列万能转换开关458

五、DZ 5-10、DZ 5-25型单极自动开关463

六、HK1胶盖瓷底开关464

七、行程开关465

八、微动开关467

九、切换开关468

(五)LA系列控制按钮471

一、用途471

二、分类及技术性能471

三、外形尺寸471

(六)信号灯及数字指示管475

一、XD系列信号灯475

二、SZ型数字指示管477

(七)音响器480

一、SWS型无火花冲击式电铃480

二、DDJ1、DDZ1系列电磁振动式电笛480

三、DL 38系列电喇叭481

四、701型讯响器482

(八)继电器482

一、中间继电器482

二、时间继电器491

三、电子、晶体管继电器499

四、干式舌簧继电器501

(九)多回路时间控制器503

一、DSK-B型电动时间继电器503

二、JS-11型多回路时间继电器505

三、JSS-8型数字计数器506

(十)接线端子及接线盒507

一、D1系列接线端子507

二、B1系列接线端子板510

三、D系列接线端子511

四、FJX系列接线盒513

(十一)防爆电器514

一、 LA 522-2型化工控制按钮514

二、二、LA 52系列防爆充油型控制按钮514

三、LA 53系列防爆控制按钮515

四、CCB-2型化工防爆信号灯517

(十二)电线、电缆、补偿导线517

一、聚氯乙烯绝缘电线517

二、橡皮绝缘线519

三、氯丁橡皮绝缘电线519

四、电力电缆519

五、控制电缆522

六、屏蔽电线525

七、补偿导线525

(十三)电磁阀526

一、二通电磁阀526

二、 三通电磁阀529

(十四)自整角机533

一、无接触式自整角机(老产品)534

二、自整角机(新产品)534

第八章仪表安装材料539

(一)金属管材539

一、水煤气管(YB 234-63)539

二、高压无缝钢管(H4-67)(220、320公斤/厘米2)539

三、中低压无缝钢管(YB 231-64)540

四、无缝不锈钢耐酸钢管540

五、铅及铅合金管(YB450-64)540

六、铝及铝合金管540

七，紫铜管(YB 447-64)、黄铜管(YB 448-64)541

八、电线套管541

九、金属软管(别称蛇皮管)541

(二)金属板材542

一、普通、优质碳素钢薄钢板(GB708-65)542

二、镀锌薄钢板(YB181-65)542

三、不锈耐酸钢板(GB708-65，GB 709-65)542

四、铜及黄铜板(YB 459-64、YB 460-64、YB 555-65)543

五、铝及铝合金板(YB605-66)543

六、铅及硬铅板(YB 489-64)543

(三)锰铜线543

(四)型钢544

一、圆钢(GB702-65)(热轧)544

二、扁钢(GB704-65)(热轧)544

三、槽钢(GB707-65)544

四、角钢(YB166-65)545

五、万能角钢545

(五)非金属管、板545

一、软聚氯乙烯塑料管(HG2-64-65)545

二、硬聚氯乙烯塑料管(HG 2-63-65)546

三、常用石棉板的规格及性能(JG 69-64，JCl25-66，GB 539-65)546

四、聚四氟乙烯生料带(密封胶带)546

(六)尼龙单管、管缆及管件546

一、尼龙单管546

二、尼龙管缆547

三、管件548

(七)紧固零件549

一、半圆头螺钉(GB 67-66)549

二、六角头螺栓(半精制)(GB18-66)(精制)(GB 30-66)549

三、光双头螺栓(JB 9-59)550

四、六角螺母(半精制)(GB 45-66)(精制)(GB 52-66)550

五、弹簧垫圈(GB 93-66)551

六、垫圈(精制)(GB 97-66)551

七、槽钢用方斜垫圈(GB 853-66)552

八、法兰连接(H 9-67)(220及320公斤/厘米2)552

九、拧入用双头螺栓(H15-67)(220及320公斤/厘米2)553

十、管道用双头螺栓(H16-67)(220及320公斤/厘米2)553

十一、螺母(H17-67)554

十二、透镜垫(H 18-67)(220及320公斤/厘米2)554

(八)阀门555

参考资料556

附录557

Ⅰ、自控设计图例557

Ⅱ、常用单位换算表560

Ⅲ、隔离液562

Ⅳ、炼油化工自控安装图册简介564