在许多生产过程中,常常要求2种或2种以上的物料保持一定的比例关系。一旦比例失调,就会影响生产的正常进行,造成产量下降、质量降低、能源浪费、环境污染,甚至造成安全事故,下面举例说明。
燃气隧道窑在陶瓷制品的烧结过程中,利用的是煤气燃料,煤气在窑内燃烧时应混合一定比例的助燃空气。工艺上要求煤气与助燃空气的比例为1∶1.05,此时的燃烧效果最佳。若助燃空气不足,煤气得不到充分燃烧,造成能源浪费、环境污染;若助燃空气过量,空气中不助燃的气体又将大量热量带走,造成热效率降低。因此,在考虑节能、环保的情况下,对煤气和助燃空气流量的比例加以控制是非常必要的。
在硝酸的生产过程中,氨气和空气按一定比例在氧化炉中进行氧化反应。为了使氧化反应能顺利进行,二者的流量应保持一合适的比例。同时,还应考虑生产安全,因为当低温下氨气在空气中的含量为15%~28%,高温下为14%~30%时,都会有发生爆炸的危险。因此,对进入氧化炉的氨气和空气的流量比例要加以控制,不让其进入爆炸范围,这对于安全生产具有重要意义。
在尿素生产过程中,送入尿素合成塔的二氧化碳压缩气与液氨的流量要保持一定比例;在聚乙烯醇生产过程中,树脂和氢氧化钠必须以一定比例混合,否则树脂将会自聚而影响生产;在锅炉或任何加热炉的燃烧过程中,需要保持燃料量和空气量按一定比例进入炉膛,才能保持燃烧的经济性。(www.daowen.com)
这种自动保持2种或2种以上物料之间一定比例关系的控制系统,称为比值控制系统(rate control system)。比值控制系统是以功能来命名的。
需要保持一定比例关系的2种物料中,总有一种起主导作用的物料,称这种物料为主物料;另一种物料在控制过程中则跟随主物料的变化而成比例地变化,这种物料称为从物料。由于主、从物料均为流量参数,故又分别称为主物料流量(简称主流量)和从物料流量(简称从流量)。通常,主物料流量用Q1表示,从物料流量用Q2表示,工艺上要求2种物料的流量比值为K,即
由此可见,在比值控制系统中,从流量是跟随主流量变化的物料流量。因此,在比值控制系统中,对从流量的控制是一种随动控制。
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