反応釜の重合反応温度制御
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樹脂反応釜の温度制御において、原料を投入した後はまずジャケットに蒸気を供給して加熱し、材料が反応して発熱すると蒸気を止め、冷却水で温度を下げる必要がある。材料の粘度が高いため、温度低下の遅れも大きく、約3分から4分経ってようやく温度に変化が現れる。ジャケットが1つしかないため、蒸気と冷却水を同時に使用することはできない。現在、昇温速度を制御することが求められており、例えば50℃から50℃までは30分かけ、50℃から80℃までは90分かける。安定したDCSを使用しており、蒸気と冷却水はどちらも調節バルブで制御されている。現在は経験に基づいてプログラムを修正しているが、蒸気の供給が遅れると温度上昇速度が速すぎたり、水の供給時間が長くなりすぎると材料の反応による温度上昇が遅くなり、工程要件を満たせない状態だ。現在、海友さんにお伺いしたいのですが、成功した反応釜の温度制御の事例を紹介していただけませんか。この種の制御に関する経験についてもお話しいただければと思います。同様のプロジェクトを手掛けた方がいらっしゃいましたら、ご連絡いただけると助かります。
50℃を超えると蒸気は使用せず、昇温速度はすべて冷却水によって制御される。
この投稿は最後にダリガによって2020-5-27 07:04に編集されました。一般的に80以下の場合は、温水（温度を調節した水）を使って加熱し、温度をコントロールします。 温度計を適切な場所に取り付けます。熱抵抗の応答は速い。
50℃を超えたら蒸気は使わなくていい。それ自体の放熱で温度はすぐに上がるから、温度上昇速度を抑えるために冷却水を流す必要がある
蒸気をそのままジャケットに入れるの？そんなことをすれば確実に変動が激しくなるし、温度の測定にも遅れが出る。熱交換器の設置を推奨します。蒸気が熱交換器を通って冷却水を加熱し、ジャケット内には冷却水が流れ、温度が下がったら冷却水を補充すればよいです。私たちが使用しているのは横河のDCSで、速度制御が非常に優れています
蒸気が直接ジャケットに供給され、ジャケットには140℃まで測定可能な熱抵抗型温度センサーがあり、冷却水は20℃前後です。制御方式について教えていただけますか？私が知っているのは単一PID制御とカスケード制御です。ありがとう
その原因としては、蒸気による加熱と冷却水による冷却時の温度への動的な影響の差が大きすぎ、温度コントローラーが1つしかないため、加熱用にPIDパラメータを調整しても冷却時にはうまく制御できず、その逆もまた真である。この場合、DCS側に温度PIDコントローラを追加することを検討でき、加熱時と冷却時で異なるコントローラを使用し、それぞれの過程に合わせてPIDパラメータを調整する。
システムに内蔵されているプログラミングだけではこれを実現するのは非常に難しいです。正直言って、私が以前取り組んだ工程もあなたが説明しているものとほぼ同じで、唯一違う点は水素化反応が加わることです。自動的に安定して制御したいので、他人が開発したスクリプトを買う
つまり、開発を行う技術者が自分でプログラムを作成したのです。DCSの言語を使わずに開発されたこの小さなプログラムはシステムに組み込むことができ、記憶機能などを持っているため、制御回路をより安定させるのに役立ちます。
その頃、私たちはこれに頭を悩ませて、試行錯誤しながら作ってみて、1ヶ月かけました
だまされるな、DCSでもできる。方法さえ見つければいいのだ。他人の先進制御も、しばらくはうまく機能するが、時間が経つと再びモデリングやプログラムの修正が必要になる。
私は誰をだましてるんだ？私はこれをやってるわけじゃないし、このお金も稼いでいない。率直に言うとね。君の実力が高くてすごいんだ、私が人をだましてるなんて言うなよ、OK？
温度が上がっても下がっても、反応は3分後に出るのですか？温度変化率は計算しましたか？
私の個人的な見解は以下の通りです。1、蒸気によって直接50℃まで温度を上げるのは適切ではありません。温度差が大きすぎるため、温度センサー自体の応答が遅れる上、材料の粘着性が強いため長期間使用すると温度測定用のカバーに付着しやすく、センサーが測定する温度と実際の温度との間に大きな誤差が生じ、制御システムでは正確な制御が困難になります。間接熱交換方式の採用を推奨し、定期的に温度計の保護管に付着したものを清掃すること。 2、材料を投入すると発熱反応が起こるため、まず昇温速度を計算する必要がある（DCSシステムで可能）。材料を均一かつ安定して投入し、昇温速度が線形的になるように制御する（90分間）。 3、反応釜の温度制御にはモデリングを行い、熱交換率を算出して調節弁の開度と材料量の比率を決定することで、より正確な制御が可能になる。
あなたの家の職人の技術は高いですね。。。。
これはあります。 しかし、制御システムの成功はほとんどがプロセスの設計に依存しており、その許容度が高く、プロセスゲインが適切であれば（5階では蒸気ではなく温水を使用して加熱する）、制御は比較的容易に調整できる。 これは加熱/放熱量の制御であり、反応熱、伝熱メカニズム、および時間遅れ特性が関与している。そして、温度には慣性があり、その大きさは工程や装置の設計に関連している。 しかし、あらゆる表面的な効果は、計器にこそ表れているのです。 これは、計装エンジニアではなく、制御エンジニアの仕事だと思います。
これは工程担当者とは関係なく、設備の問題です。今、温度制御ユニットを製造する一式メーカーもたくさんありますよね
セットメーカーには、最高で何度まで、最低で何度まで使えるかを伝えればいいだけです