Параметры-критерии конденсаторов

В этом разделе мы вновь возвращаемся к общей функциональной схеме алгоритма определения оптимальных параметров поверхностного конденсатора и АСР (см. рис. 1.2). Нам необходимо уточнить статическую /с (блок 4) и динамическую /д (блок 9) составляющие комбинированного критерия проектирования / (1.1.18) и сформировать вектор настроек регуляторов (блок 7). Для этого требуется проанализировать структуры АСР верха ректификационной колонны в зависимости от способа сопряжения дефлегматора и колонны и выбрать рациональную структуру. Решение этих задач проводится на примере ректификационной колонны выделения хлористого водорода (см. рис. 4.1). [c.192]

Первая глава посвящена математической постановке задачи проектирования поверхностных теплообменников-конденсаторов как задачи оптимизации при наличии ограничений. В ней приводится классификация теплообменников-конденсаторов химико-технологических процессов, формируются векторы оптимизируемых параметров при проектировании различных типов аппаратов, обсуждается возможность использования для целей проектирования различных технико-экономических критериев. В заключение рассматривается алгоритм функционирования системы оптимального проектирования теплообменников-конден-саторов и возможные пути его реализации. [c.5]

В четвертой главе проводится исследование установившихся и переходных процессов теплообменников-конденсаторов в области изменения технологических параметров, задаваемых при проектировании. Конкретизируется технико-экономический критерий оптимальности и оцениваются его экстремальные свойства. Проводится сравнительный анализ различных структур системы управления на примере технологического комплекса ректификационная колонна — конденсатор . [c.6]

Капитальные затраты, эксплуатационные расходы. Выбор параметров конденсатора, минимизирующих капитальные затраты, соответствует выбору аппарата наименьшей массы, обеспечивающего заданную степень конденсации. Как будет показано ниже, данная задача решается использованием комбинированного критерия с учетом ограничений, накладываемых на управляемость поверхностного конденсатора. [c.15]

Доход, норма прибыли, норма рентабельности. Особенностью данных технико-экономических критериев является то, что их величина зависит от цены реализации продукта. Эффективное их использование возможно лишь при осуществлении совместного определения оптимальных параметров аппарата — производителя и теплообменника-конденсатора. В настоящее время [c.16]

Для проектирования конденсаторов могут быть использованы также критерии, учитывающие работу аппарата в переходных режимах. Их можно разделить на две группы. К первой относятся критерии, характеризующие качество динамических каналов конденсатора. К ним относятся инерционность /р и регулируемость Рр аппарата. Проектирование технологических объектов на основе экстремальных значений /р и Рр имеет существенный недостаток, поскольку только в наиболее простых случаях удается получить количественную оценку связи указанных критериев с качеством переходных процессов в АСР и строго сформулировать задачу оптимального проектирования. В большинстве случаев зависимость /р и Рр от конструктивно-технологических параметров не имеет экстремальной характеристики [28] и определение оптимизируемых параметров не может быть выполнено однозначно. Вторую группу образуют критерии качества переходных процессов. Сюда относятся как функционалы вида /к =5 (где Рр —функция фазовых коорди- [c.17]

Выбор параметров конденсаторов на основе динамических критериев не дает, обычно, однозначного решения и затрудняет оценку экономической эффективности проектного варианта. Чтобы преодолеть указанный недостаток, следует ввести комбинированный критерий [30], который может быть представлен в виде [c.17]

Определяются параметры конденсатора, минимизирующие технико-экономический критерий /с. [c.18]

Осуществляется многоуровневая оптимизационная задача определения параметров конденсатора, доставляющих экстремум технико-экономическому критерию, в рамках ограничений, накладываемых на прямые показатели качества переходных процессов по регулируемым координатам. [c.18]

Критерии эффективности конденсаторов определяются рядом независимых (входных) переменных и параметрами состояния. В качестве координат вектора входных величин Х х принимаются [c.18]

В качестве критерия оценки адекватности был использован модуль относительной ошибки воспроизведения на модели указанных параметров по отношению к их экспериментальным значениям. Данные экспериментального исследования стационарных режимов приведены в табл. 4.12. В табл. 4.13 представлены расчетные значения погрешностей воспроизведения технологических параметров при реализации математической модели статики конденсатора. Анализ приведенных данных показывает, что из 27 экспериментальных точек, относительная ошибка воспроизведения значения коэффициента теплопередачи лишь для одного стационарного состояния превосходит 10%, [c.185]

Задачу определения параметров конденсатора при проектировании можно представить теперь в виде определения вектора Уо = ( з), ге1, к, удовлетворяющего экстремуму критерия оптимальности, при заданном векторе = ( 0. геЛ+1, п, где п — размерность вектора Хз. Векторы Уо и Хо для различных типов проектируемых конденсаторов имеет следующие координаты. [c.20]

Если проектирование конденсатора проводится по динамическому критерию, то число параметров, определяемых при проектировании, расширяется. Обозначим У — вектор параметров, определяемых при проектировании X—вектор параметров, задаваемых при проектировании. Тогда для проектирования по технико-экономическому критерию [c.20]

Выбор конденсатора по технико-экономическому критерию включает в себя взаимодействие блоков 1, 2, 3, 4, 5, 6, 12, 13 и 14. После анализа конкретной технологической ситуации выделяются векторы X и У и минимизируются 1с. Если в процессе поиска оптимизируемые параметры выходят за область, определенную информативными признаками рассматриваемого нормального ряда, блок 14 формирует команду перехода к нормальному ряду следующего типоразмера, изменяя исходные данные алгоритма, реализуемого блоком 3. В процессе поиска проверяется возможность компенсации действующих на объект возмущений (блоки 3 и /5). При невыполнении условий компенсации происходит переход либо на переопределение координат вектора У, либо на изменение нормального ряда. Таким образом, определение оптимальных параметров при выборе конденсатора по статическому критерию осуществляется с учетом управляемости аппарата. [c.25]

Б5. Вычисление значения технико-экономического критерия П, соответствующего текущему состоянию параметров конденсатора, по формуле (4.4.6) [c.144]

Исследование экстремальных свойств технико-экономического критерия проводилось для аппаратов различных типов — дефлегматора ректификационной колонны и поверхностного конденсатора типа А . Исследовалось влияние технологических и конструктивных параметров ПК на экстремальные свойства технико-экономического критерия Я с целью определения возможности сокращения размерности оптимизируемого вектора Рп. [c.207]

Исследование переходных режимов верха ректификационной колонны ставит перед собой задачу анализа динамической составляющей /д комбинированного критерия проектирования дефлегматора колонны /к в области изменения технологических параметров и параметров Ксв, Тк, анализа ограничения (1.2.15) и способа проектирования аппарата с учетом его тех- иико-экономической эффективности и требований, предъявляемых к качеству переходных процессов замкнутой АСР. Анализ влияния технологических параметров на величину /д проводится косвенно оценкой их воздействия на значения инерционностей. /а, и коэффициентов усиления динамических каналов. При этом Зачитывалось, что при наличии запаздывания в цепи регулирования увеличение инерционности по этому каналу приводит к уменьшению /д, т. е. динамических ошибок стабилизации аь Такой же эффект оказывает уменьшение коэффициента усиления по каналу /з—аь Исследование проведено воспроизведением динамических свойств отдельного конденсатора и технологического комплекса по уравнениям (2.7.12), (2.8.16). Коэффициенты математической модели динамики получены по алгоритму, включающему решение задачи проектного расчета конденсатора и расчет коэффициентов по данным приложения 1. Результаты моделирования объекта регулирования представлены в табл. П.8—П. 16 приложения и на рис. 4.23—4.29. [c.218]

Метод построения номограмм состоял в том, что для ряда значений Р, х. н и Гк, учитывающих возможную область изменения этих параметров при сменах технологических процессов, осуществлялось проектирование по критерию Я (приведенные затраты) оптимальных поверхностных конденсаторов (дефлегматоров) по информативным признакам аппаратов нормального ряда ТН . Для оптимальных в указанном смысле конденсаторов проводился синтез АСР по схеме, представленной на рис. 4.15. Настройка регулятора 1 определялась, методом градиента минимизацией интегральной линейной оценки от абсолютной величины 1. Принималось следующее дискретное разбиение областей изменения технологических параметров и Т . Р = 21-105 22-105 23-105 24-10= 25-105 Па Ix.h = —15 —13 —12 —11 —10 —9°С Тк = 0 10 20 с. Массовая нагрузка на дефлегматор при построении номограмм принималась равной [c.235]

В случае конденсации технического хлоргаза из-за присутствия в нем инертных примесей температура насыщения вдоль поверхности конденсации непрерывно изменяется по мере сжижения хлора п соответственно по мере уменьшения его парциального давления в газовой фазе. При данной конструкции конденсатора, тепловой нагрузке поверхности конденсации, скорости потока и других условиях процесса градиент снижения температуры насыщения по длине конденсатора зависит от начальной концентрации хлора, заданного коэффициента сжижения и давления, при котором ведется процесс. Как известно из теории конденсации, ее скорость и коэффициент теплопередачи уменьшаются вследствие затруднения доступа конденсирующегося пара к поверхности раздела фаз. Между стенкой охлаждаемой трубки конденсатора и паро-газовой смесью создается зона, в которой концентрация инертных примесей у поверхности раздела фаз больше, чем в основной массе паро-газовой смеси, и потому перенос пара к поверхности конденсации происходит путем диффузии и конвекции. Средняя разность температур и величина коэффициента теплоотдачи к вследствие этого определяются интенсивностью данных взаимосвязанных процессов, имеющих различную физическую сущность. Величины Д ср и к находятся в сложной зависимости от параметров и условий движения паро-газовой смеси и жидкости Значения коэффициента теплоотдачи к в данном случае всегда меньше, чем при конденсации чистого пара, причем к уменьшается тем значительнее, чем больше содержание инертных примесей в паро-газовой смеси и меньше ее скорость (критерий Рейнольдса). [c.65]

Остановимся теперь на рекомендациях, которые могут быть сделаны по выбору оптимальных параметров теплообменника-конденсатора по критерию /к при Я1 = 1, Яг = 1. Для этого оценим совместное влияние технологических параметров на составляющие комбинированного критерия. В связи с тем, что увеличение Р одновременно уменьшает /с и /д, фиксируется Р = Ртах ИЗ допустимой области изменения Р. Уменьшение /х. н монотонно уменьшает /с, при этом, однако, растут /а, и Ки. Однонаправленное влияние tx.н на / , и Kf, допускает возможность наличия экстремума /д в области изменения начальной температуры хладагента, который, как это будет показано в следующей главе, имеет пологий характер. В связи с этим х. н фиксируется на левой границе области изменения из условия необходимости уменьшения /с. Поиск Допт для аппарата В и Цопт, опт для аппарата А осуществляется минимизацией с учетом ограничения (1.2.15), а реализация конструктивного параметра Ь Р) осуществляется из рассматриваемого нормального ряда (фиксированы значения Оп, йн, т) с превышением, что позволяет снизить динамическую ошибку стабилизации ь Данная процедура повторяется перебором на дискретном множестве параметров нормализованной аппаратуры, позволяя выбрать на нем наиболее эффективный по технико-экономическим показателям конденсатор. [c.225]

Данный алгоритм реализует метод Гаусса — Зейделя нелинейного программирования с ограничениями типа неравенств на параметры оптимизации. Размерность оптимизируемого вектора Ут равна 2 для аппаратов типа А Ут = (Сх, ) или 1 для ап паратов типа В и С Ут = ((3х). П > решении аадачи статической оптимизации в качестве критерия оптимальности принимаются приведенные годовые затраты (Я), а при решении задачи приближения — разность между значениями длины трубчатки конденсатора, соответствующей набору Ук, УС, Ф, задаваемым технологическим параметрам X, текущему значению вектора Ут и значением нормализованной длины трубчатки,, к которому осуществляется приближение варьированием координат вектора Ут. Таким образом, в данной постановке алгоритм должен минимизировать выбранные критерии оптимизации. [c.136]

Расчету и моделированию многоступенчатых выпарных установок посвящена книга Е. И. Таубмана [18]. В отличие от работ, в которых обсуждаются вопросы моделирования и экономической оптимизации отдельных типовых процессов, в упомянутой книге, кроме задач исследования процессов в элементах выпарных установок (выпарных аппаратов, конденсаторов смешения и поверхностных теплообменников, термокомпрессоров, конденсатоотводчиков, насосов) рассмотрены задачи изучения моделируемого объекта как системы взаимосвязанных элементов. Для оптимизации режимов многоступенчатых выпарных установок используются зависимости, связывающие независимые (управляющие) параметры с критериями эффективности режимов работы установки. Отмечено, что выбор критерия оптимизации является сложной технико-экономичсской задачей [c.29]

Уравнение ( -65) можно использовать для аналитического определения оптимального количества ступеней выпаривания на основе решений уравнения d iJdn = О либо численного расчета зависимости критерия оптимальности от различных факторов и анализа чувствительности оптимального решения к различным параметрам. Эту методику можно применять при оптимизации параметров МВУ, работающей совместно с конденсатором смешения. Для этого в соотношения ( -45) и ( -58) необходимо ввести зависимости эксплуатационных и капитальных затрат конденсатора от конструктивных и режимных параметров и определить совокупность параметров МВУ, обеспечивающих минимизацию критерия эффективности. [c.152]

Неоднократно пытались ввести в теорию устойчивости молекулярный конденсатор [1—4]. Как будет показано, учет штер1ШВСкого слоя приводит к появлению такой области параметров, в которой исчезновение потенциального барьера невозможно и, следовательно, коагуляция может осуществляться только нутем постепенного углубления дальней потенциальной ямы (безбарьерный механизм), глубина которой всегда конечна. Даже в тех системах, в которых идет обычная барьерная коагуляция, при учете штерновского слоя глубина ближней потенциальной ямы также оказывается конечной. А это значит, что частицы, попавшие как в ближнюю, так и в дальнюю потенциальную яму, всегда имеют определенную вероятность выскочить из нее. Другими словами, в процессе коагуляции наряду с образованием агрегатов из отделыилх частиц обязательно должен идти и обратный процесс распада улге образовавшихся агрегатов. Соответственно должны быть уточнены не только уравнения кинетики коагуляции Смолуховского, но и критерий быстрой коагуляции Дерягинр [c.7]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология