温度控制系统
有许多商业过程可能需要控制材料的温度以生产可接受的产品。这种控制可以手动或自动完成。
手动温度控制
在手动控制中,操作员周期性地读取过程温度并在这样的方向上向上或向下调整热量或冷却输入,以将温度驱动到其所需值。手动控制可用于非关键应用中,其中操纵变量的微小变化会导致过程缓慢且少量变化。
这个过程如图 1.1 所示。
仅当很少有过程不经常发生扰动的过程时,这才是实用的。手动温度控制非常耗费资源,因为要使其工作,操作员必须有足够的时间在过程温度超过可接受的公差之前进行校正。
当精度是必须的,当涉及多个过程时,或者温度变化太快而操作员无法纠正时,建议使用自动控制系统。如今,简化流程和提高效率的能力通常意味着大多数温度控制系统都是自动的。
自动温度控制系统
受控变量(在这种情况下为“温度”)由合适的传感器(例如热电偶、RTD、热敏电阻或红外线高温计)测量,并转换为控制器可接受的信号。
控制器将温度信号与所需温度(设定点)进行比较并启动最终控制装置。最终控制装置改变操纵变量以改变从过程中添加或吸收的热量。温度控制过程中的常见操作变量是空气、水、蒸汽、电力、石油和天然气。
广义自动温度控制系统框图如图 1.2 所示。
其他温度控制装置
最终控制设备是接触器、鼓风机、电动机或气动风门和阀门、电动自耦变压器、时间比例或相位点火 SCR 和饱和堆芯电抗器。
有几种类型的自动温度控制器,可用于任何给定的过程,但是,实现可接受的温度控制取决于
· 工艺特点
· 定义与设定值有多少温度偏差是可接受的以及在什么条件下(启动、运行、空转)
· 选择最佳控制器类型并进行适当调整