Агрегат моделирование

Под проектированием принято понимать [18] расчет характеристик аппаратов или схемы, позволяющий осуществить требуемое преобразование переменных входных потоков в выходные, под моделированием — расчет выходных переменных по известным входным и режиму работы объекта. Проектирование позволяет найти в процессе оптимизации наилучшие конструктивные параметры агрегатов и технологических схем (как сочетание отдельных агрегатов) моделирование же позволяет найти наилучшие характеристики технологического режима (температура, давление и т.д.) при оптимизации существующей технологической схемы. В обоих случаях исходят из некоторого критерия оптимальности. [c.132]

В связи с этим особое значение приобретает проведение предварительного анализа системы на этапе проектирования. Целями подобного анализа могут быть получение предварительных данных о характеристиках агрегата моделирование рабочих режимов для выявления наиболее ответственных частей проекта оптимизация агрегата по заданным параметрам сравнение нескольких альтернативных конструкций и др. Вышеупомянутые причины обусловливают необходимость развития таких идей и методов проектировочных расчетов сложных вакуумных систем, которые, с одной стороны, обладают максимально возможной степенью универсальности, т.е. позволяют строить алгоритмы и продукты на их основе, не требующие доработки для анализа каждой конкретной системы, а с другой стороны, дают возможность учитывать ключевые факторы, оказывающие сущест- [c.7]

Выяснение полной модели реакции открывает путь для детального машинного воспроизведения процесса с тем, чтобы установить влияние всех его параметров на образование и выход побочных продуктов. Это позволяет найти оптимальные условия процесса задолго до того, как выполнен окончательный проект и проведены производственные испытания. Введение в машину данных по динамике реактора и других агрегатов вместе с зависимостями по массо- и теплопередаче поможет искоренить пугало моделирования , которое так долго докучает проектировщикам. [c.24]

Проект, изображенный на рис. V- (см. стр. 62), включает первоначальный вариант системы управления процессом. Изучение динамики процесса и каждого агрегата позволяет более удачно оснащать технологическую схему средствами контроля и автоматизации. Однако такое изучение часто оказывается более эффективным и экономичным, если оно ведется одновременно с моделированием на машине. [c.77]

В главе I было показано, что мощные вычислительные машины, в частности аналоговые, могут успешно применяться при расчете системы автоматического регулирования и устранить необходимость прибегать к догадкам при изучении, совершенствовании и отладке этой системы регулирования. Указанная процедура применима, например, при разработке и проверке только что описанной системы автоматического регулирования работы реактора. Для того чтобы провести такое машинное изучение или моделирование, нужно составить полную математическую модель всего исследуемого производственного агрегата. Эта модель представляется в виде системы обыкновенных дифференциальных уравнений, подобно тому, как было показано в главе IV. [c.92]

Ввиду большой сложности реальных промышленных систем были необходимы многочисленные упрощения (аппроксимации) динамически различных технологических агрегатов. Данная статья имеет особую ценность потому, что в ней разобраны подобные упрощения и, кроме того, отмечена относительная их важность при моделировании на машинах. [c.138]

Пожалуй, наиболее полной и полезной статьей для читателя, интересующегося основами системотехники, служит статья Филда , посвященная проектированию, моделированию на аналоговых машинах и расчету системы автоматического регулирования pH для агрегата утилизации промышленных отходов. [c.143]

Учет факторов неопределенности информации вносит дополнительные сложности и в без того весьма трудоемкую задачу оптимального проектного расчета промышленного агрегата. В этом случае требуется выполнять значительно большее число расчетов (моделирований) системы при различных сочетаниях значений оптимизирующих переменных, поскольку критерий оптимизации должен вычисляться не для фиксированных в точке параметров, а для целой области делокализованных значений пере- [c.272]

При математическом моделировании химико-технологических процессов принято выделять в структуре моделей иерархические уровни микроуровни или молекулярный уровень, макроуровень (или уровень) малого объема, рабочей зоны аппарата, аппарата в целом и агрегата [3]. Большинство задач, связанных с разработкой физических методов интенсификации процессов, необходимо рассматривать на уровне малого объема, хотя в некоторых специфических случаях должен быть проведен анализ и на молекулярном уровне. Естественно, что полное решение требует дальнейшего перехода и на более высокие уровни с целью разработки аппаратуры. [c.7]

В настоящее время в системе химико-технологического образования студентам читается курс Математическое моделирование химико-технологических процессов , представляющий собой количественный анализ с помощью математических моделей типовых процессов химической технологии (гидродинамических, тепловых, диффузионных и химических). Курс лекций, в котором рассматриваются принципы соединения отдельных типовых процессов, т. е. принципы построения технологических схем и агрегатов любых производств химических и нефтехимических предприятий, впервые начал читаться немногим более 10 лет назад при подготовке инженеров по кибернетике химико-технологических процессов в МХТИ им. Д. И. Менделеева. [c.7]

Реактор и реакционный узел (агрегат), как сложные объекты, имеют многоступенчатую структуру и их знаковые модели должны строиться последовательно с учетом предварительно разработанных моделей их составных частей. Поэтому первый этап моделирования заключается в выявлении и описании структуры реактора, если понимать под этим выделение уровней (более простых составляющих протекающего сложного процесса) и установление связей между ними. [c.463]

Установление оптимальных условий ведения процесса-характерная задача математического моделирования, последовательность этапов которого детально разработана в работах Г. К. Борескова и М. Г. Слинько [142-144], Стратегия моделирования заключается в последовательном исследовании и анализе основных закономерностей регенерации на моделях различных уровней кинетическом, зерна и слоя катализатора, контактного аппарата, агрегата в целом. [c.63]

Совершенствование методов математического моделирования. Акцент здесь должен быть сделан на тщательный анализ закономерностей выжига кокса на зерне катализатора. Исследование динамики регенерации зерна катализатора будет, по-видимому, базой для последующих разработок надежных моделей вплоть до уровня агрегат в целом . [c.135]

ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ОТКАЗОВ ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩИХ АГРЕГАТОВ [c.139]

Такой прием устраняет существенные недостатки контактных аппаратов с псевдоожиженным слоем катализатора. Особое значение приобретают такие преимущества, как простота моделирования аппаратов и создание агрегатов большой единичной мощности, сокращение энергетических затрат, связанных с подачей воздуха из-за снижения его расхода, испарение сырья непосредственно в реакторе, что резко облегчает съем большого количества тепла. В США весь фталевый ангидрид из нафталина получают на установках с псевдоожиженным слоем катализатора. [c.96]

Впервые проведено моделирование переходных процессов работы участка нефтепровода [4], связанных с изменением во времени начальной температуры перекачиваемой жидкости (моделирование либо аварии, либо включение в работу печи подогрева), производительности перекачки или начального давления (моделирование включения или выключения дополнительных насосно-силовых агрегатов). [c.157]

Машинная реализация модели, которая построена на основе обобщенного математического описания, является крайне сложной задачей. Поэтому обычно идут по пути упрощения исходной системы уравнений. Первый этап упрощения математического описания определяется назначением модели и целью последующего моделирования. На этом этапе выделяют наиболее важные физико-химические процессы, анализ которых более актуален. Следующим этапом является оценка различных факторов, влияющих на выделенные физико-химические процессы. При этом используют количественные данные и качественные априорные сведения о технологическом процессе. Такие сведения получают в результате экспериментальных измерений на действующих агрегатах, лабораторных исследований и физического моделирования. [c.127]

Из приведенных сведений можно заключить, что результаты экспериментальных измерений и математического моделирования носят в основном качественный характер, на основе которых исследователи принимают решения по воздействию на технологический процесс. При этом получаемая различными методами (измерения на действующих агрегатах, физическое и математическое моделирование) информация дополняет друг друга и требует объединения для выработки окончательного решения. [c.128]

Моделирование каждого агрегата требует определения типа элемента, т. е. к какому из множеств Л/д или Мг относится данный агрегат множеств и, характеризующих параметры входа и выхода рассматриваемого агрегата соответствующего массива констант, позволяющего выделить данный агрегат из множества однотипных с ним элементов. Вектор входа и, следовательно, вектор выхода на этом этапе считаются зафиксированными и являются граничными условиями для ведения процесса. [c.177]

Коэффициент конверсии рассчитывается по формуле (14). Значение 3, как показали результаты моделирования, при варьировании режимов изменяется в пределах +15° С и с некоторым допущением может приниматься как постоянная величина. За исходное значение з при расчетах может приниматься измеренное непосредственно на агрегате значение температуры внизу катализаторной коробки. [c.119]

Анализ производительности агрегата Я, технологических составляющих себестоимости я и я выполнен путем моделирования различных [c.173]

На основании моделирования агрегата при изменении различных технологических параметров и анализа работы промышленных агрегатов можно сделать следующие выводы. [c.175]

Самым объективным является метод оценки различных процессов по возможно полной сумме критериев с использованием ЭВМ. Исходные данные для этого получаются при экспериментальной отработке каждого процесса. Существенное сокращение сроков общего цикла наука — производство может быть обеспечено с помощью методов математического моделирования. Для создания промышленного агрегата требуется целая цепочка моделей, в которой исходной является кинетическая модель, т. е. система уравнений, выражающая зависимость скорости реакций от концентрации реагентов, температуры, давления и т. д. С учетом кинетической модели разрабатываются модели массо-теплооб-мена и другие звенья общей модели процесса. [c.193]

Интенсификация технологических процессов и повышение эффективности химических производств относятся к числу наиболее актуальных проблем современной химической технологии. Одним из методов решения этих проблем является резкое повышение производительности единицы аппаратурного объема, создание агрегатов большой единичной мощности. В основе решения таких задач должны лежать закономерности процессов химической технологии, методы математического и физического моделирования, автоматизированное проектирование и разработка систем управления. [c.3]

В общем случае сушка является нестационарным термодиффузионным процессом, в котором влагосодержание продукта и его температура непрерывно изменяются во времени. И без того сложный анализ становится еще более затруднительным при осуществлении этого процесса в непрерывном режиме, поскольку приходится совместно учитывать весь комплекс сопутствующих явлений — гидродинамику, тепло- и массообмен и др. Для разработки рациональных конструкций сушильных агрегатов и оптимальных режимов сушки необходимо знать кинетические закономерности процесса и условия его моделирования. [c.795]

В связи с этим особое значение приобретает проведение предварительного анализа системы на этапе проектирования. Целями подобного анализа могут быть получение предварительных данных о характеристиках агрегата моделирование рабочих режимов для выявления наиболее ответственных частей проекта оптимизация агрегата по заданным параметрам сравнение нескольких альтернативных конструкций и т. д. Вьппеупомянутые причины обусловливают необходимость развития таких идей и методов проектировочных расчетов сложных криовакуумных систем, которые с одной стороны, обладают максимально возможной [c.2]

Уорли, Фрэнкс и Пинк показали пример использования аналоговой машины для расчета оптимальной системы автоматического регулирования работы реактора периодического действия, в котором при различных, сильно меняющихся температурных режимах следует поддерживать температуру в пределах 0,5° С. В этой статье помимо превосходного обсуждения вопроса о схемах аналоговых машин, необходимых для решения различных аспектов проблемы, показана также абсолютная неприемлемость различных одноконтурных систем автоматического регулирования. Кроме того, там же изложена система каскадного регулирования, необходимая для обеспечения регулирования температуры в заданных пределах. В этой статье рассмотрены преимущества машинного моделирования при испытании предлагаемого проекта системы автоматического регулирования методом проб и ошибок до того, как эта система будет сконструирована, вместо проведения испытаний на уже смонтированном агрегате. [c.136]

В отечественной промышленности нашел применение разработанный в СССР порошкообразный катализатор К-5 [15]. Он наряду с высокой активностью и избирательностью действия отличается хорошей стабильностью каталитических свойств при длительной работе в условиях высоких переменных температур, а также обладает достаточной механической прочностью на истирание. В СССР разработан промышленный способ получения порошкообразного катализатора К-5 путем распыления суспензии в газовую фазу [16, 17]. Оптимальное содержание твердой фазы (рис. 1) в суспензиях для формования мелкозернистого катализатора рекомендуется устанавливать по пересечению касательных к нижней и верхней ветвям кривых, характеризующих прочность структуры при различном содержании твердой фазы в суспензии [4, 18]. Проведено моделирование промышленных установок большой мощности и построены номограммы для расчета агрегатов (рис. 2). Для производства порошкообразного катализатора целесообразно использовать противоточпые системы, в которых предельная скорость газового потока зависит от заданного среднего размера частиц катализатора. Изучение закономерностей [c.653]

В общей стратегии системного анализа проектирование промышленного гетерогенно-каталитического агрегата является основной целевой акцией, которой подчинена вся процедура принятия решений при анализе и моделировании каталитического процесса на всех уровнях его иерархии. Реализация этой генеральной заключительной акции требует переработки огромного объема накопленной в процессе исследования информации, ее переработки, фильтрации и выработки в результате оптимального проектного решения. Гарантированный успех в решении этих задач обеспечивается не просто автоматизацией процедур проектирования с привлечением вычислительной техники, а использованием развитой интеллектуальной системы проектирования, обладающей способностью на основе мощной базы знаний и функционирования экспертных подсистем активно участвовать в творческом процессе проектирования совместно с проектировщиком-пользовате-лем. Рассмотрим общие вопросы организации интеллектуальных САПР [1]. [c.255]

База данных по моделирующим блокам содержит необходимую для расчета технологических аппаратов и узлов информацию (например, количество связанных потоков, число и назначение алгоритмов расчета, количество параметров оборудования, их физический смысл и т. д.), а также собственно программное обеспечение для расчета аппаратов — моделирующие блоки [31, 32]. Используемые в системе моделирующие блоки являются муль-тивариантными (реализуют несколько как правило, все допустимые — вариантов расчета) и позволяют наилучшим образом сочетать достоинства глобального и декомпозиционного подходов к моделированию агрегата. Так же, как и в БФХС, в БМБ существуют широкие сервисные возможности для работы пользователей. [c.275]

В книге рассмотрены общие принципы построения и аппаратурной реализации автоматизированных систем проектирования объектов химической промышленности. Предложена общая стратегия применения метода математического моделирования для решения задач проектирования и эксплуатации химических производств, приведены математи,-ческие модели типовых процессов химической технологии как основъ автоматизированного проектирования подробно изложены принципы, методы и алгоритмы синтеза оптимальных технологических схем химических производств, приведены примеры проектирования крупнотон нажных агрегатов с использованием ЭВМ. [c.4]

Продолжая работать над проблемой и развивая идеи системного анализа при решении задач моделирования процессов химической технологии, анализа и синтеза химико-технологиче-ских систем, изучая вопросы оптимизации процессов и замкнутых энерго-технологических схем производств и агрегатов большой единичной мощности, автор совместно с сотрудниками опубликовал ряд монографий по вопросам системного анализа. [c.7]

В докладе предлагается использование метода Монте-Карло для имитационного моделирования аварийных отказов газоперекачивающих агрегатов (ГГ14) и пол чения некоторых характеристик их надежности, а также приводится пример расчета оптимальной периодичности капитальных ремонтов газоперекачивающих афегатов. [c.139]

Рассмотрены вопросы моделирования эффективности решении инвестиционноинновационных процессов. С целью обеспечения безопасности жизнедеятельности особое внимание уделено идентификации факторов, воздействующих на надежность и работоспособность агрегатов на примере производств нефтепереработки и нефтехимии. [c.341]

Пример моделирования дачи. В качестве примера приводим результаты моделирования печи паровой конверсии (первичного реформинга) природного газа ППР-1360 шш агрегата синтеза аммиака производительностью 450 тыс. т/год. Номинальный расход сырья составляет 37000 нм /ч, отношение пар сырье - 3,7 1 по объему. Высота с,тая катализатора в трубах принята равной 9,3 м. В радиантной камере иечи размещено 504 трубы диаметром 114/ мм. [c.185]

При больших значениях 0 течение в конической щели становится невискози-метрическим это связано с тем, что все компоненты скорости не равны нулю и и,/Уг 0. Именно поэтому не удается достоверно предсказать поведение расплава в процессе формования заготовки, исходя из реологических характеристик, определение которых проводили в условиях установившегося вискознметрического течения. Кроме того, течение в каналах головки при формовании заготовки является неустановнвшимся как в аккумуляторных головках с плунжерными копильниками, так и в агрегатах с возвратно-поступательным перемещением червяка. Причинами этого являются резкое перемещение плунжера (червяка) сжимаемость расплава а так как время перемещения очень мало, то нестационарность реологических свойств является второй причиной, затрудняющей моделирование нестационарного процесса формования заготовки, исходя из сведений о свойствах расплава, определенных в режиме установившегося течения. [c.494]

Вторая ступень иерархии биохимического производства представлена технологическими агрегатами, узлами, включающими взаимосвязанную совокупность нескольких технологических процессов и аппаратов, реализуемых на практике в виде отдельных цехов, комплексов. К особенностям второй ступени иерархии относится сочетание энергетических и материальных потоков в одну систему, обеспечивающую их наиболее эффективное использование с учетом технико-экономических и энергетических показателей. На данной ступени закладываются технологические основы создания безотходного производства с замкнутыми технологическими и энергетическими потоками. При этом возникают задачи создания агрегатов большой единичной мощности с высокими энерготехнологическими показателями и кибернетически организованной структурой связей, обеспечивающей передачу функций управления самому агрегату. Прн управлении подсистемами на данной ступени иерархии решаются задачи оптимального функционирования аппаратов в схеме, распределения нагрузок между аппаратами, достижения надежности их функционирования. В этом случае используются методы многоуровневой оптимизации, топологический анализ на основе теории графов, методы декомпозиции и эвристического моделирования систем, что требует применения ЭВМ. [c.42]

Качественно новым этапом описания процессов, протекающих в ферментационной среде бнореактора, явилось развитие представлений о существовании в аппарате отдельных зон, характеризующихся различным уровнем смешения. В основу моделирования возможных ситуаций в бпореакторе положены модели микросмещения и сегрегации. С физико-химической точки зрения ферментационная среда представляет собой многофазную систему, качественно описываемую двухуровневой иерархической схемой, где на нижнем уровне находятся отдельные составляющие среды — клетки, диспергированные капельки субстрата, а на верхнем— крупномасштабные скопления в виде клеточных агломератов, глобул из клеток, субстрата и пузырьков газа. Размер и количество этих скоплений зависит от степени турбулизацин среды. При этом ферментационную среду, соответствующую смешению уровня агрегатов, можно рассматривать как сегрегированную систему, поведение которой соответствует множеству реакторов периодического действия, в которых происходит рост и развитие микроорганизмов в течение времени ферментации. Размер клеточных агломератов и глобул зависит как от сил, сцепленных между элементами их составляющими, так и от интенсивности перемешивания в биореакторе, количественной характеристикой которой может служить величина диссипации энергии в данной области аппарата и связанная с ней величина внутреннего масштаба турбулентных пульсаций [c.147]

Возможность моделирования ударно-волнового воздействга импульсных систем позволяет вести инженерные расчёты по подбору оптимальных параметров устройств для очистки от отложений любого вида и консистенции агрегатов с развитыми вкутреннигли поверхностями и сложной конфигурацией. [c.18]

Поскольку решено осуществить моделирование кольцевой печи, действующей на МКГЗ, где предполагалось выполнение в последующем экспериментов в производственных условиях, в качестве исходных приняты размеры этого агрегата высота подсводового пространства [c.128]

Расчеты проводились на основе сеточного моделирования порового пространства. Были использованы конкретные распределения ФРПР для кернов Абдрахмановской площади Ромашкинского месторождения [55]. На рис. 12 приведены зависимости нефтеотдачи от отношения забиваемого дисперсными агрегатами в водной фазе размера пор к среднему размеру пор Л. Видно, что по мере увеличения неоднородности ФРПР (от 1 до з на рисунке) величина нефтеотдачи как функция уменьшается. Следо- [c.44]

Количеств, описание процессов X. т. основано на законах хим. термодинамики, переноса кол-ва движения, теплоты и массы (см. Переноса процессы. Турбулентная диффузия) и хим. кинетики. При расчете и проектировании химико-технол. процессов и аппаратов определяют 1) материальные потоки перерабатываемых в-в 2) энергетич. затраты, необходимые для осуществления процессов 3) осн. ра.змеры. laшин и аппаратов. Анализ кинетич. закономерностей позволяет определить оптим. условия ведения процесса, при к-рых размеры аппаратов будут минимальными. Матем. моделирование, широко используемое при расчетах и проектировании хим. процессов и оборудования, включает формализацию процесса в виде матем. записи, задание разл. значений режимных параметров системы для отыскания на ЭВМ значения выходных параметров и эксперим. установление адекватности модели изучаемому объекту. Оптимизация работы агрегатов и химико-технол. систем осуществляется по экономическим и энерго-технологическим показателям. [c.647]

Окончательное формирование Х.т. как самостоятельной научной дисциплины, несмотря на глубокие исторические корни, относят к 1-му десятилетию 20 в., когда бьшо разработано учение об основных процессах и аппаратах хим. произ-в. Теоретич. фувдамент Х.т. возник при слиянии промышленной, или прикладной, химии с разделом физики, изучающим процессы переноса, импульса, теплоты и массы. Плодотворное влияние на развитие X. т. в последующие годы оказали работы по моделированию гидродинамич., тепловых и диффузионных процессов на основе методов подобия теории и анализа размерностей. Эти работы в значит, мере способствовали решению проблемы масштабного перехода от лаб. пробирки к пром. агрегатам большой единичной мощности. Новым этапом в развитии X. т. явилось проникновение в нее в кон. бО-х гг. вдей, методов и технических средств кибернетики и, как результат, развитие методов мат. моделирования, оптимизации и автоматизированного управления хим.-технол. процессами. [c.238]

Источником десорбирущего газа в агрегате синтеза аммиака могут быть часть свежей азотоводородной смеси, идущей на синтез аммиака часть очищенных от аммиака в адсорбщюнном блоке продувочных газов часть горячих циркулящтонных газов после колонны синтеза, содержащих аммиак. Поэтому в качестве десорбирующего газа при исследовании исполь-вали как чистый азот, так и азот в смеси с аммиаком. Для моделирования промышленных условий величины и диапазоны изменения параметров, могущих влиять на процесс десорбции, выбирали с учетом данных [ 3,4]. Высота слоя силикагеля была 980 мм, внутренний диаметр десорбера 17 мм. [c.130]

В настоящее время для химической промышленности, как и для других отраслей народного хозяйства, характерен переход к созданию агрегатов большей единичной мощности, что, как правило, предполагает увеличение размеров соответствующей аппаратуры. В связи с этим становятся все более актуальными вопросы надежности моделирования массобменкых процессов при использовании [c.76]

Полимеризация ВА непрерывным методом осуществляется в агрегате (рис. 2.4), состоящем из ступенчато расположенных реакторов-полимеризаторов вместимостью 0,8—2,5 м , соединенных между собой переливными трубами (перетоками). По ним реакционная масса переливается из верхней части предыдущего реактора в нижнюю чарть последующего. Оптимальное число реакторов-полимеризаторов, определенное методом математического моделирования с учетом особенностей эмульсионной полимеризации ВА в присутствии ПВС (полная сегрегация частиц), оказалось равным пяти [68]. [c.55]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология