《过程控制》复习题（增加）

4、如果干扰是冷却水的温度波动和进料温度波动时，试简述其控制过程。（5分）

图2

八、（15分）计算题

如图3所示为一单闭环比值控制系统。主物料A的流量QA经差压变送器、开方器后的信号送往除法器，与副物料流量QB的信号相除，除法器的输出为I?IB，设系统采用的是DDZ-Ⅲ型仪表，IAQAmax?500m3/h，QBmax?400m3/h，工艺要求两流量的比值为K?1、 计算流量控制器FC的比值系数K?应设定为多少？（5分） 2、 画出上述系统的方块图。（5分）

3、 如控制阀选定为气关型，试确定控制器FC的正反作用（5分）

QB?0.5。 QAQA 开方器 IA ? 开方器 FC 比值设定K?

IB QB 图3

九、（15分）某精馏塔的控制方案如图4所示。 1、试分析该控制方案由哪些控制系统组成？（5分）

2、指出各个控制系统的操纵变量和受控变量分别是什么？（5分）

3、请判断该控制方案是物料平衡控制还是能量平衡控制？是按照精馏段指标进行控制还是按照提馏段指标进行控制？（5分）

PC LC LR FC D 进料F

精馏塔 TC FC LC B 图4

十、（10分）请举出一种你在生产或生活中所见到的控制系统的例子，并运用过程控制工程中所学到的知识对该控制系统的设计和实施进行分析和说明。内容包括： （1）过程的工艺，控制的要求， （2）控制方案的设计 （3）控制器控制规律的选择 （4）用到的自控设备 （5）其它相关的内容 十一、（15分）

如图5所示为一蒸汽加热器温度控制系统。

（1）指出该系统中的受控变量、操纵变量、受控对象分别是什么？（3分） （2）该系统可能的干扰有哪些？（2分） （3）画出该系统的控制系统方框图。（5分）

（4）如果被加热物料过热易分解时，试确定控制阀的气开、气关型式和控制器的正、反作用。

（5分）

蒸汽 TC 冷物料

热物料

冷凝水 图 5 蒸汽加热器的温度控制

十二、（15分）计算题

在含碱废水的处理过程中，往往采用加酸中和的方法，使得处理后的废水的PH值为7。现有一工业含碱废水处理流程，工艺流程如图6所示。工艺要求F2/F1=1/1.2，其中F1为含碱废水的体积流

3

量，F2为酸液的体积流量。含碱废水的流量不可控，仪表量程是0～3200Nm/h，酸液的流量可调，3

仪表量程是0～2000Nm/h。

1、 试设计一比值控制系统以满足上述工艺要求，并画出该系统的控制流程图和方框图。 （5分）2、 计算比值系数K。（5分）

3、 主物料和从物料分别是什么？（2分） 4、 简述当主物料变化时，系统的控制过程。（3）

含碱废水 F1 F2 酸液 中和池

图6

十三、（15分）如图7所示液体储罐，其进口流量不可控，出口流量可控，控制目标是保证储罐的液位恒定。

1、试对该对象设计一简单控制系统，画出系统的控制原理方框图（5分）； 2、分别指出系统的受控变量、操纵变量和主要扰动变量（5分）； 3、假定出口调节阀为气开阀，试确定控制器的正反作用（5分）。

出口流量

图7

十四、（20分）如图8所示加热炉被加热物料出口温度与燃料油压力的串级控制系统，工艺安全条件是：一旦发生重大事故，立即切断燃料油的供应。试确定： 1）画出该串级控制系统的方框图；（5分）

2）调节阀的气开、气关形式；（5分） 3）主、副调节器的正反作用。（10分）

加被加热物料进口 热炉 燃料油 TT 被加热物料出口 TC PT PC

图8

十五、（15分）在离心泵的流量控制中，往往采用直接节流的方案。试问：

1、在直接节流法中的调节阀一般是装在离心泵的入口还是出口？分析其原因（10分）。 2、给出直接节流法控制离心泵流量的控制流程图（5分）

十六、（15分）压缩机吸入罐压力与压缩机入口流量选择性控制系统如图9所示。为防止吸入罐压力过低导致吸入罐被吸瘪，又防止压缩机流量过低而产生喘振的双重目的，试确定 1、系统中气体返回控制阀的开、闭形式（5分） 2、控制器的正、反作用（5分） 3、选择器的类型（5分）