Материальный баланс по паровой фазе для кипятильника.

Уравнение динамики:

(20),

где М_гр - мольная масса паровой фазы греющего пара,

кг/моль;

Р_гр - давление паровой фазы греющего пара, Па;

_гр - температура паровой фазы греющего пара, К,

V_гр - объем паровой фазы греющего пара, м³ .

• Уравнение статики при :

(21).

На основании (20) и (21) можно считать:

(22).

Предпочтительное управляющее G_гр .

Информационная схема испарителя

на основе материального баланса.

Рис.2.

• Возможные управляющие воздействия:

.

• Возможные управляемые переменные:

.

Информационная схема испарителя

для типового решения автоматизации.

Рис.3.

• В типовом решении автоматизации испарителей объект рассматривают как односвязный для основных каналов управления рис.3.

• Однако, на основании схемы рис.3. объект можно рассматривать как многосвязный.

• Многосвязность объекта с позиций физики процесса можно объяснить следующим образом:

• При ; т.к. при

• При ; т.к. при

Типовая схема автоматизации испарителей.

Рис.4.

Типовое решение автоматизации испарителей.

1. Регулирование.

• Регулирование уровня h_ж по подаче греющего пара G_гр - как показателя эффективности процесса нагревания в испарителе.

• Регулирование давления Р_п по отбору паровой фазы из испарителя - для обеспечения материального баланса по паровой фазе и стабилизации r_ж=f(P_п).

2. Контроль.

• расходы - G_гр, G_п , G_ж ;

• температуры - ;

• давление - Р_гр, Р_ж Р_п ;

• уровень - h_ж

3. Сигнализация.

• существенные отклонения h_ж и Р_п от заданий;

• резкое падение расхода технологического потока G_ж , при этом формируется сигнал «В схему защиты».

4. Система защиты.

По сигналу «В схему защиты» - отключаются магистрали подачи греющего пара G_гр и отбора пара для технологических нужд.

8. Материалы к лекции №8 Автоматизация процесса выпаривания Движущая сила процесса выпаривания.

• Движущей силой процесса выпаривания является полезная разность температур _полезн :

_полезн = _т - _р-ра^кип (1).

• Общая разность температур _общ в процессе:

_общ = _т - _р-ля^кип (2).

• Общая разность температур _общ больше полезной разности температур _полезн на величину потерь :

_полезн = _общ -  (3),

• Величина потерь  в процессе выпаривания:

 = _г + _д + _гп (4),

где - _г потери за счет гидростатического эффекта; _д - температурная депрессия; _гп - потери температуры за счет гидравлических потерь в трубопроводе.

• На основании выражений (2) и (4) выражение (3) примет вид:

_полезн = _т - _р-ля^кип -( _г + _д + _гп ) (5).