辽宁工业大学课程设计说明书（论文）辽宁工业大学过程控制系统课程设计（论文）题目：基于废水和蒸汽的换热器温度控制系统设计院（系）：电气工程学院专业班级：测控111班学号：110301013学生姓名：金兆鑫指导教师：王铁超起止时间：2014年12月15-26日本科生课程设计（论文）PAGEII摘要本次课设为基于废水和蒸汽的换热器温度控制系统设计，任务是冷物料通过热交换器用热水（工业废水）和蒸汽对其进行加热，工艺要求出口温度为140±2℃。当用热水加热不能满足出口温度要求时，则在同时使用蒸气加热。要求测量范围在0-180℃、控制温度140±2℃、最大偏差5℃，本次课程设计采用分程控制系统通过一个控制器控制两个阀门进而控制两个参数实现废水和蒸汽的换热过程，选择合适的温度变送器、温度控制器、电气阀门定位器、气动阀组成相应的控制系统实现题目要求，确定算法。进行仿真分析。本次设计特点是节省资源，不浪费热量。采用分程控制系统可以实现节能，通过MATLAB仿真进行分析总结。关键词：换热器；分程控制；节能；算法目录TOC\o"1-3"\f\h\zHYPERLINK\l"_Toc407261979"第1章绪论PAGEREF_Toc407261979\h1HYPERLINK\l"_Toc407261980"第2章课程设计的方案论证PAGEREF_Toc407261980\h2HYPERLINK\l"_Toc407261981"2.1概述PAGEREF_Toc407261981\h2HYPERLINK\l"_Toc407261982"2.1.1系统对象特性分析PAGEREF_Toc407261982\h2HYPERLINK\l"_Toc407261983"2.1.2系统方案论证PAGEREF_Toc407261983\h2HYPERLINK\l"_Toc407261984"2.1.3确定设计方案PAGEREF_Toc407261984\h3HYPERLINK\l"_Toc407261985"2.2系统组成总体结构PAGEREF_Toc407261985\h4HYPERLINK\l"_Toc407261986"第3章各种仪表的设计选择PAGEREF_Toc407261986\h5HYPERLINK\l"_Toc407261987"3.1温度变送器的选择设计PAGEREF_Toc407261987\h5HYPERLINK\l"_Toc407261988"3.2阀门定位器的选择PAGEREF_Toc407261988\h6HYPERLINK\l"_Toc407261989"3.3执行器的选择设计PAGEREF_Toc407261989\h7HYPERLINK\l"_Toc407261990"3.4控制器的选择设计PAGEREF_Toc407261990\h8HYPERLINK\l"_Toc407261991"3.5PID控制算法PAGEREF_Toc407261991\h9HYPERLINK\l"_Toc407261992"第4章系统仿真或模拟调试PAGEREF_Toc407261992\h10HYPERLINK\l"_Toc407261993"第5章课程设计总结PAGEREF_Toc407261993\h12HYPERLINK\l"_Toc407261994"参考文献PAGEREF_Toc407261994\h13绪论换热技术的发展，换热器是化工、石油、能源等各工业中应用相当广泛的单元设备之一。据统计,在现代化学工业中换热器的投资大约占设备总投资的30%,在炼油厂中占全部工艺设备的40%左右,海水淡化工艺装置则几乎全部是由换热器组成的。对国外换热器市场的调查表明,虽然各种板式换热器的竞争力在上升,但管壳式换热器仍占主导地位约64%。新型换热元件与高效换热器开发研究的结果表明,列管式换热器已进入一个新的研究时期,无论是换热器传热管件,还是壳程的折流结构都比传统的管壳式换热器有了较大的改变,其流体力学性能、换热效率、抗振与防垢效果从理论研究到结构设计等方面也均有了新的进步。目前各国为改善该换热器的传热性能开展了大量的研究,主要包括管程结构和壳程结构强化传热的发展。换热技术的应用前景，近几年来,随着高温热管技术研究的不断成熟和深入,高温热管换热器的应用领域逐渐扩大,目前已广泛应用于工业、