Смесители оптимизация

Рассмотрим возможность оптимизации циркуляционных смесителей с использованием метода математического моделирования. Как известно, оптимизация какой-либо системы включает следующие этапы выбор функции цели (или критерия оптимизации) составление содержательного описания процесса или явления, происходящего в системе разработка математической модели процесса или явления и установление ограничений на параметры составление алгоритма поиска оптимального варианта системы и режима ее работы. [c.238]

Задача оптимизации смесителя с использованием функции цели вида (8.3) сводится к выбору таких его конструктивных и режимных параметров, при которых в заданных пределах изменения параметров достигается максимальное значение параметра В. Анализ выражения (8.3) показывает, что суш,ествует несколько путей повышения В увеличением ф, И или уменьшением Ny. , t,, и С. [c.239]

Рассматривается задача оптимизации теплообменной системы (ТС), показанной на рис. 28 и являющейся частью схемы некоторого производства [102]. ТС состоит из двенадцати теплообменников, двух делителей потоков —Д й смесителя С, фиктивных блоков ФБ, отражающих изменение температуры и давления в других аппаратах системы. Аппараты Т-2, Т-7, Т-8, Т-11, Т-12 осуществляют теплообмен между газом и водой, аппараты Т-3 и Т-4 выполнены в виде коробов с пакетами петлеобразных труб внутри, а остальные аппараты — обычные кожухотрубные теплообменники. Предполагаются заданными температуры потоков Г на выходе ТС, а также общий допустимый перепад давления на линиях технологических газов Ар (I), газов среднего давления Ар (II) и газов низкого давления Ар (III). Для математического описания теплообменных процессов был использован метод [103], позволяющий учесть отклонения схемы взаимного движения теплоносителей от удельного прямотока или противотока. Соответствующие уравнения имеют вид [c.163]

Задача оптимизации глобальной схемы будет иметь вид (VI, 27). Поскольку в этом случае все переменные являются непрерывными, для решения могут быть использованы хорошо разработанные численные методы нелинейного программирования (см. гл. III, IV). Ясно, что в результате решения могут быть получены нецелочисленные значения а , принимающие любые значения в интервале (VI, 26). Если условия задачи допускают любые значения структурных параметров в интервале (VI, 26), то полученный результат будет решением первоначальной задачи (VI, 5). При этом, если какие-либо структурные параметры при k = k ,. . kj/, s = 1, примут нецелые значения, то на /-том выходе -го блока необходимо поставить делитель потока, а на входных потоках блоков. . ., кр смесители. В дальнейшем этот метод будем называть методом структурных параметров (МСП). Рассмотренный подход выглядит очень заманчивым, поскольку позволяет сводить многомерную комбинаторную задачу к задаче нелинейного программирования. Особенности этой задачи состоят в следующем [c.204]

Проделаем такую же операцию со всеми элементарными потоками, при этом опять будет исходить из того, что горячий элементарный поток 2-го рода может обмениваться теплом только один раз с любым холодным элементарным потоком 2-го рода, и наоборот. После теплообмена все элементарные потоки 2-го рода, принадлежащие одной и той же совокупности Знс (или 5 ") объединяются в смесителе. Объединим все горячие элементарные потоки 2-го рода в новую совокупность горячих потоков 5/1, а холодные — в новую совокупность 5с- После этого опять можно воспользоваться двухуровневой процедурой первого подхода. Отличие будет состоять только в том, что в качестве поисковых переменных помимо начальных и конечных температур элементарных потоков будут использоваться также структурные параметры При этом размерность задач оптимизации как первого, так и второго уровня может существенно возрасти. [c.221]

Чтобы увеличить возможности ТС, исходный поток А делится на М потоков в делителе, см. блок [М + 1). Пройдя через ТС, эти потоки смешиваются в смесителе (УУ + 3), откуда поток подается в 1-й слой. Используя одну из процедур синтеза ТС, можно найти ее структуру. Рассмотрим теперь случаи, когда стоимость ТС сравнима со стоимостью слоев катализатора. В этом случае на первом уровне процедуры синтеза необходимо будет найти оптимальную структуру ТС при фиксированных значениях входных и выходных температур слоев. На верхнем же уровне необходимо будет совместно оптимизировать систему слоев и ТС. При этом поисковыми переменными будут длины слоев катализатора, поверхности теплообмена и структурные параметры, соответствующие делителю (Л + + 1). Поскольку в этом случае все переменные непрерывны, для оптимизации системы могут быть использованы поисковые методы (см. гл. III, IV). [c.229]

Оптимизация циркуляционных смесителей. При выборе оптимальных конструктивных размеров смесителя и его режима работы используют в основном метод физического моделирования. Число вариантов исполнения лабораторной модели объемом 5—6 л обычно небольшое от 2 до 5. Режимные и конструктивные параметры лабораторных смесителей нз-за трудоемкости и высокой стоимости нх изготовления и проведения экспериментов, как правило, изменяют в узких диапазонах. В моделях смесителей малого объема влияние пристеночных эффектов на гидродинамику потока частиц внутри смесителя велико. В промышленных смесителях эти эффекты в значительной мере ослаблены. Это усложняет поиск масштабных переходов от лабораторной модели к промышленному образцу смесителя. По этим причинам метод физического моделирования смесителей сыпучих материалов при разработке методики их оптимизации неэффективен. [c.238]

Задача оптимизации смесителя с использованием функции цели вида (8.3) сводится к выбору таких его конструктивных и режимных параметров, при которых в заданных пределах изменения параметров достигается максимальное значение параметра В. Анализ выражения [c.239]

Далее рассмотрим выбор схемы реактора, режим его работы, оптимизацию и особенности процесса. Поскольку теплообменные элементы, смесители и распределители потока должны обеспечить необходимые условия протекания процесса, то требования к этим элементам получаем на основе анализа (моделирования) процесса в слое (определении допустимой неоднородности потоков, тех или иных отклонений от идеального режима и т. д.). При разработке и анализе элементов реакторов часто используют методы аэрогидродинамического моделирования. [c.181]

Смешивающие спирали 11 и 13 (рис. 33) изготавливаются из стальной или бронзовой пружинных проволок с противоположными направлениями подъема винтовых линий, что исключает их сцепление во время вращения. Шаг навивки и частоту вращения каждой спирали выбирают, исходя из оптимальных условий процесса смешения. Направление вращения наружной спирали 73 должно обеспечивать перемещение материалов от загрузочной воронки 4 к зоне выгрузки. Внутренняя спираль II может вращаться в любом направле НИИ. Выбор направления вращения внутренней спирали зависит от условий оптимизации процесса смешения и заданной производительности. Длина смесителя в значительной степени определяет качество смешения (рис. 34) и лимитируется прочностью спиралей. Диаметр смесителя возрастает с увеличением заданной производительности. [c.222]

Для идеального смесителя, конструкция которого обеспечивает непрерывную оптимизацию ориентации диспергируемого компонента относительно направлений линий тока, относительная дисперсия концентраций определяется выражением [c.181]

Многочисленные методы математического и физического моделирования позволяют осуществить расчет и оптимизацию различных типов тепло- и массообменной аппаратуры, смесителей, фильтров, сепараторов, мельниц и других машин и аппаратов. Развитие универсальных методов моделирования на основе системного подхода дает возможность оптимального проектирования сложных технических систем. Однако, даже использование современных средств и методов моделирования не решает проблемы сокращения сроков разработки новой техники, пока процесс исполнения проектной документации остается за инженерами и техниками. [c.22]

Для контактирования реагентов обычно достаточно максимум трех минут (последнее в редких случаях), поэтому объем смесительной камеры невелик. Разделение же требует гораздо больших площадей, зависящих от скорости расслаивания, так что объем смесителя-отстойника и занимаемая им площадь определяются в основном отстойником. Оптимизация аппарата должна быть направлена, очевидно, на увеличение скорости расслаивания. Это достигается так называемым мягким , или вялым , перемешиванием, при котором, не уменьшая к. п. д. смешения, можно снизить степень дробления и получить более [c.66]

Пульсационные экстракторы с оптимизацией режима смешения, названные нами соты , сходны с ящичными смесителями-отстойниками по типу движения реагентов, не благодаря вялому (умеренному) оптимальному режиму перемешивания значительно более компактны и позволяют уменьшить площадь, занятую экстракторами, в 2—4 раза. Такие аппараты пригодны практически для любых экстракционных процессов. [c.14]

В докладе приведены результаты опытно-промышленных исследований на установке ЭЛОУ-АВТ-6 ООО ПО "Киришинефтеоргсинтез" по заш,елачиванию обессоленной нефти при применении статического смесителя. Установлена взаимосвязь подачи ш елочи и расходов нейтрализатора и ингибитора коррозии и их совместного влияния на содержание ионов растворенного железа и хлора в воде рефлюксных емкостей и величину ее pH. Предложены основные критерии оптимизации и расхода щелочи при современной химико-технологической защите от коррозии. [c.143]

После того как стало понятно значение распределительного перемешивания, были предложены несколько модифицированные конструкции. К основным усовершенствованиям относятся оптимизация угла наклона и соотношения длинной лопасти к короткой. Также отметим, что смесители с двухлопастными роторами все чаще заменяются четырехлопастными, а смесители с частотой вращения 20 и 30 об/мин — смесителями с частотой вращения 40, 60 и 80 об/мин. Все это направлено на повышение производительности — смеситель с четырехлопастным ротором может увеличить производительность на 15-30%. [c.25]

Исследования убедительно показали, что для каждого каучука существует оптимальная температура стенок смесителя, позволяющая избежать проскальзывания материала и добиться высокого качества смесей. Это очень важный параметр. В типичном цикле смешения маточной смеси для смесителя Бенбери около 55% приложенной энергии используется для нагрева смеси, 10% энергии составляют электрические и механические потери, а 35% энергии отводится охлаждающей водой. Изучение процессов выделения тепла при смешении позволило провести оптимизацию смесителя. Дополнительное охлаждение гребня ротора, улучшенная циркуляция воды у нижнего затвора и точно рассчитанный поток воды ко всем этим зонам позволили устранить проблемы, связанные с охлаждением смесителей данного типа. [c.26]

Если из математической модели смесителя (случай II) устранить информационную связь, определяющую степень соотношения компонентов S, то оставшееся число информационных связей будет равно п = 3, а число ИП сохраняется (т = 4). Появляется одна степень свободы, т. е. для однозначного описания процесса функционированпя смесителя из трех ИП (В, С, S) одну можно выбрать как свободную (независимую) переменную. Изменяя ее численное значение, получают несколько значений ИП (В, С и S), которые удовлетворяют заданным информацноппым связям элемента ХТС. Эта степень свободы может быть использована для решения задачи оптимизации процесса функционирования смесителя в соответствии с некоторым критерием качества. [c.62]

Вопросы анализа, расчета и оптимизации рециркуляционных реакторов тесно связаны друг с другом. Рассмотрим реакторные процессы, проводимые в типовых одноконтурных рециклических ХТС, состоящих из смесителя, реактора и сепаратора. По - [c.290]

Следует отметить, что иногда можно добиться безытерационного расчета схемы, не внося условия, вызывающие итерации, в метод оптимизации, а только за счет выбора варьируемых параметров [4, с. 258—263 8, с. 197]. Покажем это на примере схемы на рис. 4. Примем, что все входные переменные являются свободными и что все компоненты рециркуляционного потока имеются и во входном потоке. Предполагая, что блок 1 служит смесителем, запишем его уравнения в виде [c.23]

При этом температура охлаждающей поверхности приближается к температуре смеси, что ведет к уменьшению проскальзывания из-за возрастания адгезии и трения и снижению местных перегревов и подвулканизации. Условия процесса приближаются к идеальным (изотермическим), одновременно уменьшается удельная мощность, температурный напор. Начиная с какого-то значения АГкрит, за счет нагрева циркулирующего теплоносителя начинает увеличиваться температура смеси. Таким образом, здесь нужно рассматривать задачу многофакторной оптимизации теплообмена при смешении, например, методами линейного программирования, с учетом определяющей роли в теплопередаче через стенку смесителя коэффициента аь [c.143]

С целью повышения пластоэластических свойств смесей, полученных на 620-литровых смесителях, и их однородности, необходимо провести оптимизацию режимов их изготовления в части использования ремилинга и трехстадийных режимов изготовления смесей. [c.360]

Нами проводятся работы по оптимизации смесителей-от стойникоБ. При этом основной целью является уменьшение габаритов аппаратов при сохранении достоинств смесителей-отстойников [c.97]

Возможность оптимизации размеров смесителя-отстойника появляется в случае, если вместо горизонтальной ориентации потоков тяжелой и легкой фаз, которая существует внутри контактной зоны смесителя-отстойника, применить вертикальную ориентацию этих потоков, а энергию перемешивания вводить в реакционный объем не локально, а равномерно-распределенно. [c.98]

Флотация, как напорная, так и с механическим диспергированием воздуха, находит все большее применение в профссах очнстки нефтесодержащих сточных вод. Анализ работы напорных флотационных установок показывает, что повышения эффективности очистки можно достичь путем совершенствования процесса предварительной обработки сточной воды реагентами, а также за счет оптимизации систем сатурации распределения газонасыщенной воды в объеме обрабатываемой воды. Использование реагентов напорной флотации позволяет снизить загрязнения по нефтепродуктам и по взвешенным веществам. ИсТпользование статических трубчатых аппаратов в качестве смесителя, флоку-лятора и в системе сат)фации позволяют создать малогабаритные технологические узлы флотационной установки, которые легко компонуются с любым типом флотатора и просты в управлении. Добавление известкового молока во флотационный шлам позволяет обезвоживать его, обеспечивая его транспортабельность к месту захоронения или утилизации. [c.384]

Для смесителя необходимо сконструировать и изготовить корпус клапана (рис. 1,2). Проблема при исполнении формы (рис. 3-7) состояла в элементах поднутрений, расположенных в четырех направлениях. Значительная разно-толщинность стенок изделия была устранена в ходе оптимизации конструкции. Высокие требования к точности, прежде всего в цилиндрическом седле клапана, осложнены различными выемками в стенке и примыкающими поперечными ребрами, благоприятствующими образованию утяжин и овальности. [c.86]

В книге рассмотрены типовые задачи оптимизации схем н математические модели их основных аппаратов (реакторов, абсорберов, ректификационных колонн, экстракторов, теплообменников и смесителей). Приведены расчет и алгоритмы программирования схем. Изложены различные методы решения задач оптимального проектирования сложных схем и управления производственными комплексами (методы первого и второго порядков, принцип максимума, динамическое программирование, подоитими-зация и др.). [c.4]

Установлено, что термомеханическое напряжение, действующее на нитрильные каучуки в процессе смешения в смесителе закрытого типа, сводит к минимуму образование поперечных связей. Количество поперечных связей возрастает с повышением температуры, увеличением времени вальцевания и содержания нитрильных групп [П40]. Изучали также кинетику образования техуглеродкаучукового геля. Известны рекомендации относительно порядка загрузки наполнителей и мягчителей для оптимизации технологии и свойств вулканизатов с [c.229]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология