一种丙烯酸存储区温度控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种丙烯酸存储区温度控制系统，包括丙烯酸存储罐（2）、温度调节管（15）、蒸汽输入管（16）、冷冻水输入管（20）和冷冻水输出管（21），所述的丙烯酸存储罐（2）和温度调节管（15）分别设有与控制器（8）的信号输入端相连接的存储罐温度计（7）和次级温度计（6）；蒸汽输入管（16）、冷冻水输入管（20）和冷冻水输出管（21）上分别对应设有与控制器（8）的信号输出端相连接的蒸汽调节阀（14）、冷冻水进口阀（11）和冷冻水调节阀（10）。本实用新型通过提前设定温度、提前预判温度变化的方式，提前升温或降温以加快响应速度，且能够有效控制超调量，结构简单且控制方便，适宜推广使用。
【专利说明】—种丙烯酸存储区温度控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及化学原料存储领域，尤其涉及一种提前设定温度、提前调节、分层控制的丙烯酸存储区温度控制系统。
【背景技术】
[0002]丙烯酸是重要的有机合成原料及合成树脂单体，是聚合速度非常快的乙烯类单体。是最简单的不饱和羧酸，由一个乙烯基和一个羧基组成。丙烯酸及丙烯酸酯可以均聚及共聚，其聚合物用于合成树脂、合成纤维、高吸水性树脂、建材、涂料等工业部门。
[0003]丙烯酸有以下特点:(I)、容易发生聚合反应，所以温度要求不能太高，一般小于350C ;(2)、熔点比较高，低于14°C，其形态将变为固体，所以存储温度应大于14°C。根据上述特点，丙烯酸的存储温度很为关键，目前在存储温度控制存在以下难点:(1)、滞后性大，调节速度难以控制，不能做到快速升温降温；(2)、超调量难以控制，在追求调节速度时，超调量比较大；(3)、温度环境不定，温度场难以控制。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是针对丙烯酸存储上温度控制难度大的问题，提供一种提前设定温度、提前调节、分层控制的丙烯酸存储区温度控制系统。
[0005]本实用新型的目的是通过以下技术方案解决的:
[0006]一种丙烯酸存储区温度控制系统，包括丙烯酸存储罐，丙烯酸存储罐通过温度调节管与换热器相连通，换热器通过第一冷却水管与冷却水罐相连通且换热器通过混合管与蒸汽输入管相连通，冷却水罐上分别设有与其相连通的冷冻水输入管和冷冻水输出管，其特征在于所述的丙烯酸存储罐上设有存储罐温度计、温度调节管上设有次级温度计、蒸汽输入管上设有蒸汽调节阀、冷冻水输入管上设有冷冻水进口阀且冷冻水输出管上设有冷冻水调节阀，存储罐温度计和次级温度计分别通过线路与控制器的信号输入端相连接，蒸汽调节阀、冷冻水进口阀和冷冻水调节阀分别通过线路与控制器的信号输出端相连接。
[0007]所述的控制器采用可编程逻辑控制器。
[0008]所述的控制器包括温度PID主控制单元和温度PID次级控制单元，所述温度PID主控制单元的信号输入端与存储罐温度计的信号输出端相连；所述的温度PID次级控制单元的信号输入端与次级温度计的信号输出端相连，且温度PID次级控制单元的信号输出端分别与冷冻水调节阀、冷冻水进口阀和蒸汽调节阀的信号输入端相连。
[0009]所述温度PID次级控制单元的设定值输入端与温度PID主级控制单元的信号输出端相连。
[0010]所述的蒸汽输入管通过文丘里喷射器和混合管相连通，且文丘里喷射器通过第二冷却水管与冷却水罐相连通。
[0011]所述的第二冷却水管上设有出水泵。
[0012]所述的丙烯酸存储罐与丙烯酸缓存罐相连通。[0013]所述的丙烯酸存储罐的底部设有用户管，且用户管上设有出料泵和三通阀，三通阀位于出料泵的出口侧且通过管道与换热器相连通。
[0014]本实用新型相比现有技术有如下优点:
[0015]本实用新型的控制系统通过提前设定温度、提前预判温度变化的方式，提前升温或降温以加快响应速度，来解决丙烯酸投入到丙烯酸存储罐时伴随着发热、温度场变化快导致很难快速降温的问题；并且能够有效控制超调量，具有结构简单、控制方便的特点，适宜推广使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]附图1为本实用新型的结构示意图；
[0017]附图2为本实用新型的温控系统原理图；
[0018]附图3为本实用新型的系统冷却与加热模式切换逻辑图。
[0019]其中:1 一丙烯酸缓存te ;2—丙烯酸存储te ;3 —出料泵；4一二通阀；5—换热器；6一次级温度计；7—存储iil温度计；8—控制器；9一冷却水iil ； 10一冷冻水调节阀；11 一冷冻水进口阀；12 —出水泵；13—文丘里喷射器；14一蒸汽调节阀；15—温度调节管；16—蒸汽输入管；17—混合管；18—第一冷却水管；19一第二冷却水管；20—冷冻水输入管；21—冷冻水输出管；22—用户管。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0021]如图1-2所示:一种丙烯酸存储区温度控制系统，包括与丙烯酸缓存罐I相连通的丙烯酸存储罐2，丙烯酸存储罐2通过温度调节管15与换热器5相连通，换热器5通过第一冷却水管18与冷却水罐9相连通且换热器5通过混合管17与文丘里喷射器13相连通，文丘里喷射器13与蒸汽输入管16相连通，且文丘里喷射器13通过设置出水泵12的第二冷却水管19与冷却水罐9相连通，冷却水罐9上分别设有与其相连通的冷冻水输入管20和冷冻水输出管21 ;另外丙烯酸存储罐2的底部设有用户管22，且用户管22上设有出料泵3和三通阀4，三通阀4位于出料泵3的出口侧且通过管道与换热器5相连通。在丙烯酸存储罐2上还设有存储罐温度计7、温度调节管15上设有次级温度计6、蒸汽输入管16上设有蒸汽调节阀14、冷冻水输入管20上设有冷冻水进口阀11且冷冻水输出管21上设有冷冻水调节阀10，存储罐温度计7和次级温度计6分别通过线路与控制器8的信号输入端相连接，蒸汽调节阀14、冷冻水进口阀11和冷冻水调节阀10分别通过线路与控制器8的信号输出端相连接；该控制器8采用可编程逻辑控制器，控制器8包括温度PID主控制单元和温度PID次级控制单元(PID是一种回路控制数学模型，其含义:Ρ—比例控制，I一积分控制，D—微分控制)，温度PID主控制单元的信号输入端与存储罐温度计7的信号输出端相连；温度PID次级控制单元的信号输入端与次级温度计6的信号输出端相连，且温度PID次级控制单元的信号输出端分别与冷冻水调节阀10、冷冻水进口阀11和蒸汽调节阀14的信号输入端相连；另外温度PID次级控制单元的设定值输入端与温度PID主级控制单元的信号输出端相连。
[0022]当该控制系统工作时，存储罐温度计7将测到的温度值输入给控制器8的温度PID主控制单元的输入端口，次级温度计6将测到的温度值输入给控制器8的温度PID次控制单元的输入端口 ；为了提高响应速度，调节开始前，首先给控制器8的温度PID主控制单元一个温度设定值，然后，控制器8的温度PID主控制单元将存储罐温度计7所测到的温度值与设定值比较，控制器8的温度PID主控制单元根据PID数学算法得出控制器8的温度PID次级控制单元的设定值并输出给控制器8的温度PID次级控制单元；控制器8的温度PID次级控制单元将次级温度计6所测的温度与控制器8的温度PID主控制单元输出的设定值进行比较，进行PID数学运算。加热模式下，控制器8的温度PID次级控制单元将打开蒸汽调节阀14、冷冻水进口阀11并关闭冷冻水调节阀10 ;冷却模式下，控制器8的温度PID次级控制单元将打开冷冻水调节阀10、冷冻水进口阀11并关闭蒸汽调节阀14。
[0023]为了加快控制速度，如图3所示，当存储罐温度计7的实时温度大于等于控制器8的温度PID主控制单元的温度设定值加1°C时，提前开启冷却模式；当存储罐温度计7的实时温度小于等于控制器8的温度PID主控制单元的温度设定值减1°C时，提前开启加热模式。为了减小超调量，同样如图3所示:在存储罐温度计7的实时温度大于控制器8的温度PID主控制单元的温度设定值减1°C且小于控制器8的温度PID主控制单元的温度设定值加1°C时，控制器8的温度PID次级控制单元发出冷冻水调节阀10、冷冻水进口阀11及蒸汽调节阀14关闭的控制信号。
[0024]本实用新型的控制系统通过提前设定温度、提前预判温度变化的方式，提前升温或降温以加快响应速度，来解决丙烯酸投入到丙烯酸存储罐2时伴随着发热、温度场变化快导致很难快速降温的问题；并且能够有效控制超调量，具有结构简单、控制方便的特点，适宜推广使用。
[0025]以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内；本实用新型未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。
【权利要求】
1.一种丙烯酸存储区温度控制系统，包括丙烯酸存储罐(2)，丙烯酸存储罐(2)通过温度调节管(15)与换热器(5)相连通，换热器(5)通过第一冷却水管(18)与冷却水罐(9)相连通且换热器(5)通过混合管(17)与蒸汽输入管(16)相连通，冷却水罐(9)上分别设有与其相连通的冷冻水输入管(20)和冷冻水输出管(21)，其特征在于所述的丙烯酸存储罐(2)上设有存储罐温度计(7)、温度调节管(15)上设有次级温度计(6)、蒸汽输入管(16)上设有蒸汽调节阀(14 )、冷冻水输入管(20 )上设有冷冻水进口阀(11)且冷冻水输出管(21)上设有冷冻水调节阀(10)，存储罐温度计(7)和次级温度计(6)分别通过线路与控制器(8)的信号输入端相连接，蒸汽调节阀(14)、冷冻水进口阀(11)和冷冻水调节阀(10)分别通过线路与控制器(8)的信号输出端相连接。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸存储区温度控制系统，其特征在于:所述的控制器(8)采用可编程逻辑控制器。
3.根据权利要求1或2所述的丙烯酸存储区温度控制系统，其特征在于:所述的控制器(8)包括温度PID主控制单元和温度PID次级控制单元，所述温度PID主控制单元的信号输入端与存储罐温度计(7)的信号输出端相连；所述的温度PID次级控制单元的信号输入端与次级温度计(6)的信号输出端相连，且温度PID次级控制单元的信号输出端分别与冷冻水调节阀(10)、冷冻水进口阀(11)和蒸汽调节阀(14)的信号输入端相连。
4.根据权利要求3所述的丙烯酸存储区温度控制系统，其特征在于:所述温度PID次级控制单元的设定值输入端与温度PID主级控制单元的信号输出端相连。
5.根据权利要求1所述的丙烯酸存储区温度控制系统，其特征在于:所述的蒸汽输入管(16)通过文丘里喷射器(13)和混合管(17)相连通，且文丘里喷射器(13)通过第二冷却水管(19)与冷却水罐(9)相连通。
6.根据权利要求5所述的丙烯酸存储区温度控制系统，其特征在于:所述的第二冷却水管(19)上设有出水泵(12)。
7.根据权利要求1所述的丙烯酸存储区温度控制系统，其特征在于:所述的丙烯酸存储罐(2)与丙烯酸缓存罐(I)相连通。
8.根据权利要求1所述的丙烯酸存储区温度控制系统，其特征在于:所述的丙烯酸存储罐(2)的底部设有用户管(22)，且用户管(22)上设有出料泵(3)和三通阀(4)，三通阀(4)位于出料泵(3)的出口侧且通过管道与换热器(5)相连通。
【文档编号】G05D23/19GK203812108SQ201320872657
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】张永康, 李亮 申请人:南京科达新控仪表有限公司