Автоматизация технологических процессов основных химических производств

          

Баланс по паровой фазе.


Структурная схема конденсатора без флегмовой емкости.

Баланс по паровой фазе.

Рис.7

  • Уравнение динамики: 

Баланс по паровой фазе.
                                                                      (13).

  • Уравнение статики:

Баланс по паровой фазе.
                                                                                             (14).

  • Особенности:

G        Решение уравнения динамики для  pв  дает выражение для интегрального звена.

G        Если учесть выражение Gyn = f (pв ), то звено получается апериодическим 1 порядка.

G        Gyк = f (Gхл ), можно получить на основании теплового баланса конденсатора: 

Баланс по паровой фазе.
.                                                                            (15).

  • На основании (13), (14) и (15) можно принять:Pв =f(Gхл).

Информационная схема верха колонны.

Баланс по паровой фазе.

 

Рис.8.

Информационная схема верха колонны как многосвязного объекта по qв и pв

Баланс по паровой фазе.

Рис.9а.

Информационная схема верха колонны как многосвязного объекта по hфл и qв

Баланс по паровой фазе.

Рис.9б.

Информационная схема колонны как многосвязного объекта по qв и qн.

Баланс по паровой фазе.

Рис.9в.


Математическое описание подогревателя потока питания.

Тепловой баланс

  • Уравнение динамики.

Баланс по паровой фазе.
                                                 (16).

  • Уравнение статики.

 

Gт Cрт qтвх - Gт Cрт qтвых = Gп Cpп qn0 - Gп Cpп qn ,                                          (17)

  • Обозначения:

-         qт вх , qт вых , qn 0 ,qn – температуры потоков теплоносителя и питания на входе и выходе из теплообменника;

-         Vn - объем потока питания в трубах теплообменника;

-         Cpп,  Срт -  удельные теплоемкости потоков питания и теплоносителя;

-         Gт, Gп - массовые расходы теплоносителя и питания, кг/ч.

  • На основании (16) и (17) можно считать:

Баланс по паровой фазе.
.




  • Предпочтительное управляющее воздействие Gт.
Информационная схема подогревателя потока питания

как объекта управления qп0

Баланс по паровой фазе.


Рис.10.

Типовая схема автоматизации процесса ректификации.

 

 

 

Баланс по паровой фазе.


Рис.11.

Типовое решение автоматизации

процесса ректификации.

1.     Регулирование.

  • Регулирование ?в=f(cд) по подаче флегмы  -  косвенное регулирование показателя эффективности процесса cд.
  • Регулирование по подаче хладоагента Gхл -  обеспечивает материальный баланс по паровой фазе.
  • Регулирование hфл по  отбору флегмы Gфл - обеспечивает материальный баланс по жидкой фазе верха колонны.
  • Регулирование по отбору кубового продукта - обеспечивает материальный баланс по жидкой фазе низа колонны.
  • Стабилизация расхода питания Gп  -  обеспечивает:
-   материальный баланс по всему веществу,

-  снятие наиболее существенных возмущений,

-  заданное положение рабочей области колонны;

-  стабилизацию производительности установки.

  • Стабилизация расхода греющего пара Gгр -  обеспечивает:
-   тепловой баланс установки;

-  стабилизацию Gy0 .

  • Регулирование ?п0 по подаче Gт обеспечивает:
-  заданное положение рабочей линии;

-  эффективность процесса разделения;

-  тепловой баланс

2.     Контроль.

  • Температуры и расходы всех исходных потоков.
  • Температуры  -  ?в, ?н, ?кв, ?кн, ?п0.
  • Давление  -  Рв, Рн.
  • Уровень  -  hфл, hк.
  • Концентрации  -  сд или ск .
3.     Сигнализация.

  • существенные отклонения hфл, hк, ?в от заданий:
  • повышение
    Баланс по паровой фазе.
    ;
резкое снижение или прекращение подачи потока питания
Баланс по паровой фазе.
.


Содержание раздела