Page 215 - 自动化技术在机械设计及制造中的应用

第七章 机械自动化技术

过程工业自动化主要包括炼油、化工、医药、生物化工、天然气、建材、造纸和
食品等工业过程的自动化。过程工业自动化以控制温度、压力、流量、物位（包
括液位、料位和界面）、成分和物性等工业参数为主。
（1）对温度的自动控制

工业过程中常用的温度控制，主要包括以下几种情况：
加热炉温度的控制。在工业生产中，经常遇到由加热炉来为一种物流加热，
使其温度提高的情况，如在石油加工过程中，原油首先需要在炉子中升温。一般
加热炉需要对被加热流体的出口温度进行控制，当出口温度过高时，燃料油的阀

门就会适当地关小，如果出口温度过低，燃料油的阀门就会适当地开大。这样按
照负反馈原理，就可以通过调节燃料油的流量来控制被加热流体的出口温度了。
换热过程的温度控制。在工业上，换热过程是由换热器或换热器网络来实现
的。通常换热器中一种流体的出口温度需要控制在一定的温度范围内，这时对换

热器的温度控制系统就是必须的。只要调节换热器一侧流体的流量，就会影响换
热器的工作状态和换热效果，这样就可以控制换热器另一侧流体的出口温度了。
（2）对压力的自动控制
工业过程中常用的压力控制，主要包括以下几种情况：

分馏塔压力的控制。分馏塔的压力是受塔顶气相的冷凝量影响的，塔顶气相
的冷凝量可以由改变冷却水的流量来调节。这样分馏塔的压力就可以由调节冷却
水的流量来控制了。
加热炉炉膛压力的控制。加热炉炉膛的压力是保证加热炉正常工作的重要参

数，对加热炉压力的控制是由调节加热炉烟道挡板的角度来实现的。
蒸发器压力的控制。工业上常见的对蒸发器压力的控制，通常是使用蒸汽喷
射泵来得到一个比大气压还低的低气压，也就是工程上常说的真空度。因此、对
蒸发器的压力控制也称为对蒸发器真空度的控制。这时所控制的绝对压力在 0~1

个大气压。
3. 电力系统自动化
电力系统的自动化主要包括发电系统的自动控制和输电、变电、配电系统的
自动控制及自动保护。发电系统是指把其他形式的能源转变成电能的系统，主要

包括水电站、火电厂、核电站等。电力系统自动控制的目的就是为了保证系统平
时能够工作在正常状态下，在出现故障时能够及时地使系统按正确的次序进入停

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