Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Моделирование систем. Учебное пособие-1
.pdf
Тема:
Разработка и исследование математической модели
статики процесса ректификации бинарной смеси (объект моделирования – ректификационная колонна в производстве газообразного азота) (рис. 4.13).
Рис. 4.13. Схема процесса ректификации бинарной смеси:
F11, XF11 – расход и состав сырья; NF11 – номер тарелки питания; N1
– номер последней тарелки; T10, P10 – температура и давление в кубе
колонны; T1N, P1N – температура и давление верха колонны; R1, XD1 –
расход и состав флегмы; D1 – расход дистиллята; W1, XW1 – расход и
состав кубового остатка
Режимные параметры
F11 = 1,7 т/ч; D1 = 0,69 т/ч; R1 = 0,69 т/ч;
NF11 = 10; N1 = 80;
°
Вариант 9
T10 = -180,0
P10 = 7,8 кгс/см
Допущения по модели, дополнительные сведения и индиви-
дуальное задание
Сырье F11 подается в колонну в жидкой фазе.
КПД колонны Е=0,6; Е=0,5.
Расчет провести в мольных долях и мольных расходах.
C; T1N = -191,0 °C;
2
; P1N = 7,5 кгс/см2
201
Расчет провести по теоретическим тарелкам при степени
ε
точности
=0,001.
Рассчитать оптимальную тарелку ввода сырья, чтобы кон-
центрация кислорода в дистилляте не превышала 0,1 %.
Алгоритм расчета констант фазового равновесия – 1 (табл. 4.19)
Таблица 4.19
Компонент XF1,
% мас.
Кислород 22 1,0
Азот 78 2,0
Алгоритм расчета констант фазового равновесия – 3 (табл. 4.20)
Компонент
Кислород 22 1,0 41,8710 -1124,02 0 0,0304128 0 -6,90
Азот 78 1,1 44,2059 -1058,65 0 0,0410876 0 -7,75
Компонент XF1,
XF1,
γ
% мас.
Алгоритм расчета констант фазового равновесия – 5 (табл. 4.21)
C1 C2 C3 C4 C5 C6
C1 C2 C3 C4 C5 C6
γ
α
Таблица 4.20
Таблица 4.21
Кислород 22 1,0 41,8710 -1124,02 0 0,0304128 0 -6,90
Азот 78 1,1 44,2059 -1058,65 0 0,0410876 0 -7,75
Вариант 10
Тема:
Разработка и исследование математической модели
статики процесса ректификации бинарной смеси (объект моделирования – ректификационная колонна в производстве газообразного азота) (рис. 4.14).
202
Рис. 4.14. Схема процесса ректификации бинарной смеси:
F11, XF11 – расход и состав сырья; NF11 – номер тарелки питания; N1
– номер последней тарелки; T10, P10 – температура и давление в кубе
колонны; T1N, P1N – температура и давление верха колонны; R1, XD1 –
расход и состав флегмы; D1 – расход дистиллята; W1, XW1 – расход и
состав кубового остатка
Режимные параметры
F11 = 1,7 т/ч; D1 = 0,69 т/ч; R1 = 0,69 т/ч;
NF11 = 10; N1 = 80;
T10 = -180,0
P10 = 7,8 кгс/см
Допущения по модели, дополнительные сведения и индиви-
дуальное задание
Сырье F11 подается в колонну в жидкой фазе.
КПД колонны Е=0,6; Е=0,5.
Расчет провести в мольных долях и мольных расходах.
Расчет провести по теоретическим тарелкам при степени
ε
точности
=0,001.
Выполнить расчет статических характеристик процесса по
концентрациям компонентов XD1, XW1 при изменении расхода
°
C; T1N = -191,0 °C;
2
; P1N = 7,5 кгс/см2
203
% мас.
сырья F11 от 1,3 т/ч до 3,0 т/ч с шагом 0,1 т/ч для разных КПД
колонны.
Алгоритм расчета констант фазового равновесия – 1 (табл. 4.22)
Таблица 4.22
Компонент XF1,
% мас.
Кислород 22 1,0
Азот 78 2,0
α
Алгоритм расчета констант фазового равновесия – 3 (табл. 4.23)
Таблица 4.23
Компонент XF1,
Кислород 22 1,0 41,8710 -1124,02 0 0,0304128 0 -6,90
Азот 78 1,1 44,2059 -1058,65 0 0,0410876 0 -7,75
γ
C1 C2 C3 C4 C5 C6
Алгоритм расчета констант фазового равновесия – 5 (табл. 4.24)
Таблица 4.24
Компонент XF1,
Кислород 22 1,0 41,8710 -1124,02 0 0,0304128 0 -6,90
Азот 78 1,1 44,2059 -1058,65 0 0,0410876 0 -7,75
γ
C1 C2 C3 C4 C5 C6
204
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Основной
1.
Гартман, Т. Н.
Основы компьютерного моделирования
химико-технологических процессов [Текст] : учеб. пособие /
Т. Н. Гартман, Д. В. Клушин. –М. : Академкнига, 2006. –416 с.
2.
Рубанов, В. Г.
Моделирование систем [Текст] : учеб.
пособие / В. Г. Рубанов, А. Г. Филатов. –Белгород : БГТУ, 2006. –
349 с.
3.
Гумеров, Ас. М.
Математическое моделирование химико-технологических процессов [Текст] / Ас. М. Гумеров,
Н. Н. Валеев, Аз. М. Гумеров, В. М. Емельянов. –М. : КолосС,
2008. –159 с.
4.
Сидельников, С. И.
Моделирование систем [Текст] :
учеб. пособие / С. И. Сидельников, А. Г. Лопатин. –
Новомосковск : РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2003. –100 с.
Авдеев, О. Н.
5.
Моделирование систем [Текст] : учеб. пособие / О. Н. Авдеев, Л. В. Мотайленко. –СПб. : СПбГТУ, 2001.
–171 с.
6.
Синтез цифровых систем управления технологически-
ми объектами [Текст] : учеб. пособие / В. С. Кудряшов, В. К. Битюков, М. В. Алексеев, С. В. Рязанцев; Воронеж. гос. технол.
акад. –Воронеж, 2005. –336 с.
7.
Магергут, В. З.
Выбор промышленных регуляторов и
расчет их оптимальных настроек [Текст] : монография / В. З. Магергут, Д. П. Вент, И. А. Кацер. –Белгород : БГТУ, 2009. –239 с.
8.
Измайлов, А. Ф.
Численные методы оптимизации
[Текст] : учеб. пособие / А. Ф. Измайлов, М. В. Солодов. –М. :
ФИЗМАТЛИТ, 2005. –304 с.
9.
Основы цифрового управления: теория и практика
[Текст] / В. С. Кудряшов, М. В. Алексеев, С. В. Рязанцев,
А. В. Иванов; Воронеж. гос. технол. акад. –Воронеж, 2010.
– 197 с.
205
Дополнительный
Павловский, Ю. Н.
10.
Имитационное моделирование
[Текст]: учеб. пособие / Ю. Н. Павловский, Н. В. Белотелов,
Ю. И. Бродский. –М. : ИЦ Академия, 2008. –236 с.
Использование численных методов в решении задач
11.
АСУТП (теория и практика) [Текст] : учеб. пособие / В. К. Битюков, С. Г. Тихомиров, Е. А. Хромых и др.; Воронеж. гос. технол.
акад. –Воронеж, 2008. –251 с.
Андрейчиков, А. В.
12.
Интеллектуальные информационные
системы [Текст] : учебник / А. В. Андрейчиков, О. Н. Андрейчикова. –М. : Финансы и статистика, 2006. –424 с.
13. Компьютерный расчет процесса ректификации [Текст]
: учеб. пособие / Ф. Г. Гариева, А. А. Караванов, С. В. Снигирев,
В. И. Гаврилов. –Казань : КГТУ, 2006. –84 с.
14.
Машинный расчет парожидкостного равновесия
[Текст] / Дж. М. Праузниц, К. А. Эккерт, Р. В. Орай,
′
Дж. П. О
Коннел. –М. : Химия, 1971. –216 с.
Татевский, В. М.
15.
Физико-химические свойства индивидуальных углеводородов [Текст]. –М. : Гостоптехиздат, 1960.
–412 с.
16.
Колесов, Ю. Б.
Моделирование систем. Динамические
и гибридные системы [Текст] : учеб. пособие / Ю. Б. Колесов,
Ю. Б. Сениченков. –СПб. : БХВ-Петербург, 2006. –224 с.
17.
Алексеев, Е. Р.
Решение задач вычислительной математики в пакетах Mathcad 12, Matlab 7, Maple 9 [Текст] / Е.
Р. Алексеев, О. В. Чеснокова. –М. : НТ Пресс, 2006. –496 с.
18.
Макаров, Е. Г.
Инженерные расчеты в Mathcad 14
[Текст]. –СПб. : Питер, 2007. –592 с.
206
p
∞
Приложение
= 1 %)
207
Табличные значения критерия Фишера (
10 20 30 40 60 120
2,3209 1,8783 1,5923 1,6964 1,4730 1,3246 1,0000
12
\ ff
10 4,8492 4,4054 4,2469 4,1653 4,0819 3,9965 3,9090
17 3,5931 3,1615 3,0032 2,9205 2,8348 2,7459 2,6530
18 3,5082 3,0771 2,9185 2,8354 2,7493 2,6597 2,5660
19 3,4338 3,0031 2,8442 2,7608 2,6742 2,5839 2,4893
20 3,3682 2,9377 2,7785 2,6947 2,6077 2,5168 2,4212
30 2,9791 2,5487 2,3860 2,2992 2,2079 2,1107 2,0062
40 2,8005 2,3689 2,2034 2,1142 2,0194 1,9172 1,8047
60 2,6318 2,1978 2,0285 1,9360 1,8363 1,7263 1,6006
120 2,4721 2,0346 1,8600 1,7628 1,6557 1,5330 1,3805
Учебное издание
КУДРЯШОВ Владимир Сергеевич
АЛЕКСЕЕВ Михаил Владимирович
МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ
В авторской редакции.
Подписано в печать .2012. Формат 60 × 84 1/16.
Усл. печ. л. 12,1. Тираж 100 экз. Заказ . С –01.
ФГБОУ ВПО “Воронежский государственный университет инженерных технологий”
(ФГБОУ ВПО “ВГУИТ”)
Отдел полиграфии ФГБОУ ВПО “ВГУИТ”
Адрес университета и отдела полиграфии:
394036, Воронеж, пр. Революции, 19
208
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]