Иванова Г.В. Автоматизация технологических процессов - файл Met1_ATPOXP.DOC

приобрести
Иванова Г.В. Автоматизация технологических процессов
скачать (909.3 kb.)
Доступные файлы (2):
Met1_ATPOXP.DOC3330kb.25.11.2007 10:52скачать
Met2_ATPOXP.DOC3253kb.25.11.2007 10:52скачать

Met1_ATPOXP.DOC

1   2   3   4   5   6   7

Материалы к лекции №8


Автоматизация процесса выпаривания

Движущая сила процесса выпаривания.


полезн = т - р-ракип (1).

общ = т - р-лякип (2).

полезн = общ -  (3),

 = г + д + гп (4),

где - г потери за счет гидростатического эффекта; д - температурная депрессия; гп - потери температуры за счет гидравлических потерь в трубопроводе.


полезн = т - р-лякип -( г + д + гп ) (5).

Температурная депрессия.


д = р-ракип - р-лякип (6).



Диаграмма «Р - » для растворов и растворителей.

Рис.1.









(7),



(8),
где R=8,31, дж/(моль*К);

cк - концентрация растворенного вещества в концентрированном растворе, моль/моль;

rпр-ля - теплота испарения растворителя, дж/моль;

р-лякип - температура кипения растворителя, К;

b - константа, определяемая опытным путем.

Объект управления

Схема выпарной установки естественной циркуляции

с вынесенной греющей камерой.



  1. греющая камера;

  2. - выпарной аппарат;

  3. брызгоулавливатель;

  4. циркуляционная труба

Рис.2.


Исходный раствор подается по трубам кипятильника 1, где нагревается до температуры кипения с образованием парожидкостной смеси, которая далее поступает в выпарной аппарат (сепаратор) 2.

В сепараторе 2 парожидкостная смесь разделяется на паря растворителя и концентрированный раствор.

Пары растворителя проходят через брызгоулавливатель 3 и выводятся из процесса из верха сепаратора в виде парового потока Gп.

Выделенная брызгоулавливателем жидкая фаза из паров растворителя возвращается в кипятильник 1 по циркуляционной трубе 4.

Сконцентрированный раствор в виде потока Gк выводится из низа сепаратора.




Материальный баланс по растворенному веществу.

Уравнение динамики:

(1),

Уравнение статики :

(2)

Из выражений (1) и (2) следует:

(3),

Предпочтительное управляющее воздействие: Gр.
Тепловой баланс выпарной установки.
Уравнение динамики процесса выпаривания:

(5).

Уравнение статики при :

(6).

В выражениях (5) и (6) принято:

где q - тепловой эффект растворения, определяемый на основании закона Гесса:

,

где qн и qк - интегральные теплоты растворения в начале и конце процесса.

(7).

Предпочтительные управляющие воздействия:

В типовом решении автоматизации:

.

Материальный баланс по жидкой фазе (для раствора).

Уравнение динамики:

, (8),

Уравнение статики:

(9)

На основании (8) и (9):

. (10).

Предпочтительное управляющее воздействие - Gк.
Материальный баланс по паровой фазе (для раствора).

Уравнение динамики:

(11),

где Мп - мольная масса паровой фазы (растворителя),

кг/моль;

Рп - давление в сепараторе, Па;

п = к =апп - температура в сепараторе, К,

Vп - объем паровой фазы в сепараторе, м3 .

Уравнение статики:

(12).

На основании (11) и (12): и предпочтительное управляющее воздействие Gп.

Материальный баланс по жидкой фазе (для теплоносителя).

Уравнение динамики:

, (14),

Уравнение статики:

(15).

На основании (14) и (15):

. (16).

Предпочтительное управляющее воздействие - Gкт.
Материальный баланс по паровой фазе (для теплоносителя).
Уравнение динамики:

(17),

где Мп - мольная масса теплоносителя, кг/моль;

Рт мтр - давление теплоносителя в межтрубном

пространстве кипятильника, Па;

т - температура теплоносителя, К,

Vтмтр - объем паровой фазы теплоносителя в

межтрубном пространстве кипятильника, м3 .
Уравнение статики:

(18).

На основании (17) и (18):

(19).

Предпочтительное управляющее воздействие Gт.

Информационная схема процесса выпаривания.


Рис.3


Типовая схема автоматизации процесса выпаривания.


Рис.4.
Типовое решение автоматизации процесса выпаривания.

  1. Регулирование.




  1. Контроль.




  1. Сигнализация.




  1. Система защиты.

По сигналу «В схему защиты» - открывается магистраль Gп, отключается подача теплоносителя и отбор концентрированного раствора.
СОДЕРЖАНИЕ

1.Материалы к лекции №1 5

2.Материалы к лекции №2 13

3.Материалы к лекции №3 21

4.Материалы к лекции №4 27

5.Материалы к лекции №5 36

6.Материалы к лекции №6 46

7.Материалы к лекции №7 55

8.Материалы к лекции №8 74


1   2   3   4   5   6   7


Материалы к лекции №8
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации