Системы управления химико-технологическими процессами. Втюрин В.А - 77 стр.

UptoLike

Составители: 

77
возмущающим воздействиям, а также каскадные САР, характеризуемые
применением дополнительных сигналов из промежуточных точек массо-
обменных аппаратов.
Рассмотрим особенности регулирования массообменных процессов
на примере регулирования ректификационной установки.
8.8.3.1. Управление ректификационной установкой
Ректификационные установки служат для разделения много-
компонентной смеси на составляющие ее компоненты в результате проти-
воточного взаимодействия смеси паров и жидкой смеси. Обычно целью
любой системы регулирования ректификационной установки является раз-
деление многокомпонентной смеси с соблюдением качества по одному из
конечных продуктов при минимальных потерях конечного продукта на
другом конце колонны. Оптимизация может иметь своей целью увеличе-
ние прибыли за счет, например, сокращения эксплуатационных затрат или
увеличения производительности.
Разработка любой стратегии управления обычно начинается с иден-
тификации всех входов и выходов ректификационной колонны, а также
типов возможных управляющих воздействий. Выполним анализ различных
стратегий управления ректификационной колонной (рис. 8.20), предназна-
ченной для разделения бинарной смеси, содержащей легколетучий компо-
нент ω
F
на дистиллят и кубовую жидкость. Принимаем следующие обо-
значения F
F
, F
R
, F
D
расходы питания, флегмы, дистиллята; L
B
, L
D
уров-
ни в кубе-испарителе ижней части) колонны, во флегмовой емкости; Q
f
,
Qd, Qb – тепловые нагрузки подогревателя питания (разделяемой исходной
смеси), дефлегматора, кипятильника (ребойлера).
Уравнение материального баланса колонны учитывает расходы сы-
рья, дистиллята и кубового продукта, объемы жидкости в кубе и флегмо-
вой емкости, запас жидкой фазы на тарелках.
Контрольно-измерительные приборы, установленные на колонне, по-
зволяют определять уровни дистиллята во флегмовой емкости и кубового
продукта в кубе-испарителе колонны, температуру и давление в колонне.
Изменение уровня дистиллята во флегмовой емкости и кубового продукта
в кубе-испарителе свидетельствует о нарушении материального баланса
или изменении запаса жидкой фазы на тарелках колонны. Последнее об-
стоятельство объясняет невозможность быстрой корректировки матери-
ального баланса даже при использовании наиболее совершенных и точных
расходомеров.
Управляющими переменными служат: теплота, сообщаемая ис-
ходному сырью в подогревателе питания; тепловая нагрузка кипятильника
(ребойлера); теплота, отбираемая в дефлегматоре.
Кроме того, существенную роль играет и температуры исходного и
конечного продуктов. Последние параметры, хотя и редко, но использу-
ются в схемах управления колонной, за исключением тех случаев, когда