[发明专利]基于蛇管与夹套双换热器的CSTR温度控制系统及方法

权利要求书

1.一种基于蛇管与夹套双换热器的CSTR温度控制系统，其特征在于：包括温度控制器（1），所述温度控制器（1）的输入端接有用于对CSTR（9）的实际反应温度进行实时检测的温度测量装置（2），所述温度控制器（1）的输出端接有用于对流入蛇管换热器（6）中的载热介质流量进行控制的蛇管流量调节阀（3）和用于对流入蛇管换热器（6）中的载热介质流量进行控制的蛇管流量控制器（4），所述蛇管流量控制器（4）的输出端接有用于对流入夹套换热器（7）中的载热介质流量进行调节的夹套流量调节阀（5），所述蛇管换热器（6）的载热介质入口处连接有蛇管载热介质输入管（11），所述夹套换热器（7）的载热介质入口处连接有夹套载热介质输入管（10），所述蛇管流量调节阀（3）安装在蛇管载热介质输入管（11）上，所述夹套流量调节阀（5）安装在夹套载热介质输入管（10）上。

2.一种利用如权利要求1所述控制系统的基于蛇管与夹套双换热器的CSTR温度控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、CSTR温度信号实时检测及传输：通过温度测量装置（2）对CSTR（9）的实际反应温度进行实时检测，并将所检测到的CSTR实际反应温度信号T_P(t)实时传输给温度控制器（1）；

步骤二、CSTR温度信号实时采集及分析处理：温度控制器（1）对CSTR实际反应温度信号T_P(t)进行实时采集，并通过差值比较器对CSTR实际反应温度信号T_P(t)与CSTR温度设定信号T_S进行差值比较得出温度偏差信号e(t)；然后，温度控制器（1）对温度偏差信号e(t)进行分析处理，得出对对流入蛇管换热器（6）中的载热介质流量进行控制的控制信号u_T(t)；

步骤三、通过温度控制器（1）和蛇管流量调节阀（3）对流入蛇管换热器（6）中的载热介质流量进行控制：所述温度控制器（1）向蛇管流量调节阀（3）发送步骤二中得出的控制信号u_T(t)，对蛇管流量调节阀（3）进行控制，且通过对蛇管流量调节阀（3）进行控制实现对流入蛇管换热器（6）中的载热介质流量的控制，由蛇管换热器（6）对CSTR温度进行快速控制，使得温度偏差信号e(t)迅速减小并趋于0；同时，在对CSTR（9）的温度进行控制的过程中，采用温度测量装置（2）对CSTR（9）的实际反应温度进行实时检测；

步骤四、通过蛇管流量控制器（4）和夹套流量调节阀（5）对流入夹套换热器（7）中的载热介质流量进行控制，进而实现对流入蛇管换热器（6）中的载热介质流量进行相应调整的目的，具体过程如下：

步骤401、通过蛇管流量控制器（4）获得对流入蛇管换热器（6）中的载热介质流量进行控制的控制信号u_CQ(t)：所述温度控制器（1）向蛇管流量控制器（4）发送步骤二中得出的控制信号u_T(t)，蛇管流量控制器（4）接收控制信号u_T(t)并通过差值比较器对控制信号u_T(t)与蛇管换热器（6）载热介质流量设定值Q_CS进行差值比较得出蛇管换热器（6）载热介质流量偏差信号e_CQ(t)；然后，蛇管流量控制器（4）对蛇管换热器（6）载热介质流量偏差信号e_CQ(t)进行分析处理，得出对流入蛇管换热器（6）中的载热介质流量进行控制的控制信号u_CQ(t)；

步骤402、所述蛇管流量控制器（4）向夹套流量调节阀（5）发送步骤401中得出的控制信号u_CQ(t)，对夹套流量调节阀（5）进行控制，且通过对夹套流量调节阀（5）进行控制实现对流入夹套换热器（7）中的载热介质流量的控制，由夹套换热器（7）逐渐替代蛇管换热器（6）的换热负荷变化，使得蛇管换热器（6）载热介质流量偏差信号e_CQ(t)逐渐趋于0，即使得对流入蛇管换热器（6）中的载热介质流量进行控制的控制信号u_T(t)逐渐等于蛇管换热器（6）载热介质流量设定值Q_CS，进而实现对流入蛇管换热器（6）中的载热介质流量进行相应调整的目的；

步骤401和步骤402中，蛇管换热器（6）载热介质流量设定值Q_CS不大于蛇管流量调节阀（3）全开时蛇管换热器（6）载热介质流量的15%。