Баланс по паровой фазе.

Рисунок 11 - Структурная схема конденсатора без флегмовой емкости.

Уравнение динамики:

. (13)

Уравнение статики:

. (14)

Особенности:

Решение уравнения динамики для p_в дает выражение для интегрального звена.

Если учесть выражение G_yn = f (p_в ), то звено получается апериодическим 1 порядка.

G_yк = f (G_хл ), можно получить на основании теплового баланса конденсатора:

. (15)

На основании (13), (14) и (15) можно принять:P_в =f(G_хл).

Рисунок 12 - Информационная схема верха колонны

Рисунок 14 - Информационная схема верха колонны как многосвязного

объекта по _в и p_в

Рисунок 15 - Информационная схема верха колонны как многосвязного

объекта по hфл и _в

Рисунок 16 - Информационная схема колонны как многосвязного

объекта по в и н

Математическое описание подогревателя потока питания.

Тепловой баланс

Уравнение динамики.

. (16)

Уравнение статики.

G_т C_рт _т^вх - G_т C_рт _т^вых = G_п C_pп _n⁰ - G_п C_pп _n . (17)

Обозначения:

• _т ^вх ,_т ^вых , _n ⁰ ,_n – температуры потоков теплоносителя и питания на входе и выходе из теплообменника;

• V_n - объем потока питания в трубах теплообменника;

• C_pп, С_рт - удельные теплоемкости потоков питания и теплоносителя;

• G_т, G_п - массовые расходы теплоносителя и питания, кг/ч.

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

.

Предпочтительное управляющее воздействие G_т.

Рисунок 17 - Информационная схема подогревателя потока питания как объекта

управления _п⁰

Рисунок 18 - Типовая схема автоматизации процесса ректификации

Типовое решение автоматизации процесса ректификации.

1. Регулирование.

Регулирование θ_в=f(c_д) по подаче флегмы - косвенное регулирование показателя эффективности процесса c_д.

Регулирование P_в по подаче хладоагента G_хл - обеспечивает материальный баланс по паровой фазе.

Регулирование h_фл по отбору флегмы G_фл - обеспечивает материальный баланс по жидкой фазе верха колонны.

Регулирование h_к по отбору кубового продукта G_к - обеспечивает материальный баланс по жидкой фазе низа колонны.

Стабилизация расхода питания G_п - обеспечивает:

• материальный баланс по всему веществу,

• снятие наиболее существенных возмущений,

• заданное положение рабочей области колонны;

• стабилизацию производительности установки.

Стабилизация расхода греющего пара G_гр - обеспечивает:

• тепловой баланс установки;

• стабилизацию G_y0 .

Регулирование θ_п⁰ по подаче G_т обеспечивает:

• заданное положение рабочей линии;

• эффективность процесса разделения;

• тепловой баланс

2. Контроль.

Температуры и расходы всех исходных потоков.

Температуры - θ_в, θ_н, θ_кв, θ_кн, θ_п0.

Давление - Р_в, Р_н.

Уровень - h_фл, h_к.

Концентрации - с_д или с_к .

3. Сигнализация.

существенные отклонения h_фл, h_к, θ_в от заданий:

повышение ;

резкое снижение или прекращение подачи потока питания .

Вопросы для самоконтроля: