减阻剂反应系统及余热回收控制研究

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1、硕士研究生学位论文摘要I摘要全球能源需求的日益增加，对环境的破坏越来越严重，节能技术的开发与利用成为了企业和社会和谐发展的主题，工业余热回收技术的开发即是其中的热点之一。本文是在热泵技术的基础上，为天然气减阻剂生产线设计了余热回收系统工艺和控制系统。研究中详细阐述了水源热泵的原理、应用方法、经济性等问题，并分析了水源热泵技术的优缺点，为水源热泵技术在减阻剂生产中的应用提供了详实依据。减阻剂是天然气输送过程中减小摩擦阻力的有效添加剂，其生产过程中冷却水对反应釜和冷凝器降温后直接排掉，经现场实测与分析，可回收利用的余热量非常可观。根据天然气减阻剂原有生产工艺的分析，确定各个部分可回收的余热，

2、基于传热学与工程热力学相关理论确定各工艺参数，设计符合工艺要求的热泵余热回收系统。热泵余热回收系统确立后，其自动控制过程的实现至关重要。重点分析余热回收总系统，将其分为冷却循环系统和热泵热端循环系统两部分进行单独研究。通过分析两系统中水循环路径及温度、压力、液位等参数对系统的影响，确定各个物理量的逻辑控制关系，设计基于温度、压力及液位的简易DCS控制系统。该控制系统现场级将各物理信号转换为标准电信号输入至控制级，经过控制级的运算与处理后发出控制信号，从而实现电动阀、水泵和热泵的自动控制。根据对建立的逻辑控制关系及控制级数据识别与处理过程的分析，设计相应的系统VB控制程序。为了延长设备的使

3、用寿命，VB控制程序中增加了水泵、热泵的顺序启停和延时(水泵3min，热泵30min)功能。最后，对各物理参数逻辑控制关系进行模拟，检验系统控制方案的可靠性与可行性。VB程序的模拟能够及时发现控制逻辑关系中存在的问题，减少循环错误，节省大量时间，为系统自动控制的实现提供了良好的理论依据。天然气减阻剂生产中利用油热系统为反应釜及蒸馏罐提供工作所需温度，通过对生产工艺的分析，设计热油自动控制系统，实现不同温度热油的输送。系统中运用板式换热器对热油进行降温，利用传热学相关理论对其热量传递过程进行分析。根据热油加热系统中热油的压力要求确定板式换热器的流程组合，计算其换热量、总传热系数，并且进行压

4、力校核。校核结果表明计算得到的板式换热器流程组合满足要求。关键词：余热回收；逻辑控制；减阻剂生产；电气控制；VB程序II摘要硕士研究生学位论文硕士研究生学位论文AbstractIAbstractWiththeincreasingofglobalenergydemanding,thedestructionoftheenvironmentisbecomingmoreandmoreserious.Thedevelopmentandutilizationofenergysavingtechnologyhasbeenthethemeoftheharmoniousdevelopmentofouren

5、terprisesandsociety,andthedevelopmentofindustrialwasteheatrecoverytechnologybecomesoneofthehotspots.Basedonheatpumptechnology,thetechnologyandcontrolsystemofwasteheatrecoverysystemfornaturalgasdragreducingagentproductionlinewasdesignedinthisthesis.Theprinciple,applicationandeconomyofwatersourcehe

6、atpumpwerepresented,andboththeadvantagesanddisadvantagesofwatersourceheatpumpwereanalyzed,whichprovidedabasisfortheapplicationofwatersourceheatpumptechnologyintheproductionofthedragreducingagent.Dragreducingagentwasaneffectiveadditivetoreducethefrictionresistanceinnaturalgastransmissionprocess.Th

7、ecoolingwaterintheproductionprocesswasdischargeddirectlyaftercoolingthereactionkettleandcondenser.Basedonthemeasurementandanalysis,thewasteheatthatcanberecoveredwasveryconsiderable.Accordingtotheanalysisoftheoriginalpr