Самовыравнивание

Что касается коэффициента самовыравнивания Кс = [c.44]

Как показано в разделе Основные уравнения про цесса теплообмена (см. гл. 3), в общем случае и по стоянная времени и коэффициент самовыравнивания реакторов объемного типа зависят как от теплообменных характеристик реактора (способа обогрева или охлаждения, коэффициентов теплоотдачи, теплопередачи и теплопотерь, поверхности теплообмена), так и от теплофизических свойств (теплоемкости) реакционной массы (табл. 6). [c.102]

Следовательно, и постоянная времени и коэффици-. ент самовыравнивания будут изменяться с изменением физико-химических характеристик реакционной массы на различных участках температурно-временного режима. [c.102]

Таким образом, приведенные в гл. 1 и 3 выражения для определения теплоемкости реакционной смеси, коэффициентов теплоотдачи от теплоносителя (хладагента) и от стенки реактора, термосопротивления стенки реактора позволяют рассчитать (см. табл. 6) температурную зависимость постоянной времени реактора объемного типа для соответствующего процесса. Рассчитав или экспериментально определив коэффициент теплопотерь, можно также вычислить (см. табл. 6) температурную зависимость коэффициента самовыравнивания реактора в данном конкретном технологическом процессе. [c.103]

При заданных критериях качества процесса регулирования (например, максимальном отклонении регулируемой величины — температуры реакционной массы) и выбранном типе регулирующего устройства его настройки определяются динамическими характеристиками объекта. Если пренебречь теплопотерями и принять коэффициент самовыравнивания /Сс 1, что, как показано в гл. 3, вносит незначительную ошибку, то оптимальные настройки зависят [25] только от постоянной времени реактора [c.104]

Если приход жидкости в бак равен ее расходу, то при быстром открытии питающего вентиля, т. е. при мгновенном нарушении баланса прихода и расхода, уровень жидкости не поднимется так же быстро, а будет подниматься постепенно, стремясь асимптотически со временем к какой-то определенной величине (рис. 1-40). Характер кривой изменения уровня и его предельное (потенциальное) значение определяются законами гидромеханики (динамическая характеристика). Здесь имеет место так называемое емкостное торможение регулируемого объекта с самовыравниванием . Зависит оно не только от объема сборника, но также и от его формы. Длинная горизонтальная цилиндрическая цистерна будет иметь большее торможение, чем вертикальная цистерна того же объема. [c.60]

На рис. 1-41 графически представлено так называемое дистанционное торможение (запаздывание) объекта с самовыравниванием. При внезапном возмущении, т. е. при резком изменении степени закрытия вентиля, благодаря наличию большой насадоч-ной колонны в системе, изменения уровня жидкости в сборнике не произойдет. Лишь спустя некоторое время, когда увеличенная нагрузка достигнет колонны, уровень жидкости начнет повышаться. Дистанционное запаздывание требует соответствующих устройств (например, глушителя) в схеме- автоматического регулирования, чтобы при првы-шении уровня в сборнике не закрывать моментально вентиль, так как при стекании жидкости, оставшейся в колонне после закрытия вентиля, [c.61]

В главе VII на основе анализа математических моделей основных типов химических процессов, а также технологических режимов экзотермических процессов (включая автоматизированные) устанавливается, что эти режимы выбирают такими, при которых в случае возмущений в материальных и тепловых потоках процесс протекает устойчиво вследствие самовыравнивания по всем параметрам. Однако это приводит к громоздкости, большой металлоемкости и конструктивной сложности аппаратурного оформления процесса. [c.10]

Важно отметить, что если в определенных условиях при воз-муш ении тот или иной параметр может изменяться с самовыравниванием, то при изменении условий этот же параметр может приобрести свойство отрицательного самовыравнивания с изменением и [c.20]

Исследование уравнений (IV,47) и (IV,52) показывает, что реактор, в котором протекает эндотермическая реакция, всегда обладает свойством положительного самовыравнивания температуры и концентрации в реакционной зоне при возможных возмущениях в объекте. [c.124]

Если в аппарате протекает экзотермическая реакция, то при рассмотрении его как объекта автоматизации в ряде случаев по каналам воздействия, связанным с температурой и концентрацией в реакционной массе, в переходном процессе он обладает свойством самовыравнивания. Это имеет место при возмущении по потоку теплоносителя или по потоку основного реагирующего вещества тогда, когда выполняются следующие условия [c.124]

При невыполнении любого из этих неравенств, исходя из уравнений (IV,47) и (IV,52), объект обладает свойством отрицательного самовыравнивания. [c.124]

Из критерия Гурвица вытекает, что если характеристическое уравнение — квадратичное, то необходимыми и достаточными условиями положительного самовыравнивания являются условия,. определяемые системой неравенств (У,68) и (У,69). [c.124]

Анализ кривых, представленных на рис. У-8—У-11 указывает на то, что исследование процесса по Гурвицу недостаточно, поскольку при этом не выявляются кривые переходных процессов. Вместе с тем даже, если объект обладает свойством положительного самовыравнивания и технологически допустимым новым потенциальным значением какого-либо параметра, все же за время переходного процесса значение этого параметра может выйти за [c.125]

На рис. У-12 и У-13 изображены кривые переходного процесса для случая, когда при аналитическом исследовании процесса устанавливается мнимое значение б" и объект не обладает свойством самовыравнивания, в частности, не выполняется условие б" <5 0. [c.126]

Для объекта, обладающего свойством самовыравнивания, изменение температуры и концентрации в реакционной зоне носит монотонный характер (рис. У-14 и У-15) при следующих условиях [c.126]

На рис. У-22 представлена экспериментальная кривая изменения температуры в реакционной зоне (псевдоожиженном слое катализатора) при возмущении по температуре исходной газовой смеси для реального объекта с отрицательным самовыравниванием (сплошная линия). На этом же рисунке представлена кривая (пунктирная линия) решения той же задачи при помощи уравнения (IV,93). Полученные результаты показывают достаточно хорошее совпадение экспериментальных и расчетных данных, что позволяет рекомендовать изложенный метод исследования для практического использования. [c.133]

Согласно изложенному ранее, характер изменения температуры в реакционной зоне при возмущениях в материальных и тепловых потоках для процесса с перемешиванием в объеме бывает самым разнообразным (см. рис. И-1), а процесс может протекать с положительным или отрицательным самовыравниванием по температуре. [c.192]

Из анализа технологических режимов, обычно применяемых в промышленных экзотермических процессах (включая автоматизированные), следует, что их выбирают такими, при которых устойчивость протекания этих процессов обеспечивается в случае возмущений в материальных и тепловых потоках свойствами самовыравнивания по всем параметрам. [c.192]

Моделирование таких режимов показывает, что для сохранения самовыравнивания по температуре в реакционной зоне нужно, во-первых, поддерживать небольшую разность между температурой в данной зоне и температурой теплоносителя. Во-вторых, при ведении высокотемпературных процессов исходные взаимодействующие вещества нельзя нагревать непосредственно в реакционной зоне за счет теплоты реакции, а приходится их нагревать до температуры, близкой к температуре в этой зоне. Указанные условия определяют необходимость применения развитых поверхностей теплообмена, что приводит к громоздкости, большой металлоемкости и конструктивной сложности аппаратурного оформления описываемых процессов. [c.192]

Выбор подобных невыгодных режимов объясняется тем, что при разработке аппаратурно-технологического оформления реакторных химических процессов до оих пор учитывались только свойства объектов по самовыравниванию и совершенно не прини- [c.192]

Если процесс организовать, допуская применение режимов с отрицательным самовыравниванием , то, как показывает анализ совместного решения уравнений математической модели и уравнений регуляторов, при автоматизированном управлении отвод тепла от реакционной зоны нри соответствующем оформлении процесса, выборе системы регулирования и подборе типа регулятора можно значительно форсировать. [c.193]

Автоматическое регулирование температуры в реакционной зоне при протекании процесса в режимах с отрицательным самовыравниванием и перемешиванием в объеме можно осуществлять так же, как и для процессов в режимах с самовыравниванием, т. е. изменением температуры и общего потока исходных компонентов, концентрации реагирующих веществ, температуры или количества теплоносителя, величины поверхности теплообмена и др. В каждом случае ту или иную систему выбирают на основании совместного решения уравнений математической модели и уравнения выбираемого регулятора. [c.193]

На рис. УП-2 изображена диаграмма, показывающая, как на реальном объекте при автоматическом регулировании удается поддержать заданную температуру в реакционной зоне для процесса в режиме с отрицательным самовыравниванием. [c.193]

Рис. VII- . Принципиальная схема автоматического регулирования температуры в реакционной зоне путем изменения температуры исходных компонентов для процесса, протекающего в псевдоожиженном слое катализатора в режиме с отрицательным самовыравниванием.

Рис. VI1-2. Диаграмма автоматического регулирования температуры в реакционной зоне для процесса с отрицательным самовыравниванием (шкала прибора 200—300 С).

Если процесс проводить в режиме с отрицательным самовыравниванием и подавать исходную смесь (применительно к схеме регулирования, представленной на рис. УИ-1), например, с температурой 100° С, то только вследствие этого поверхность теплообмена в реакционной зоне можно уменьшить в 2 раза. Далее, если принять, что в режиме с отрицательным самовыравниванием тепло снимается при разности температур 125°, что при данном режиме вполне допустимо, то поверхность теплообмена может быть уменьшена еще в 5 раз, т. е. в общей сложности с 2000 до 200 Вполне естественно, что получение такого реального эффекта при разработке конструкции реактора крупнотоннажного производства представляет огромный интерес. Показанные возможности по оптимизации до настоящего времени не использовались по той причине, что все исследования, как правило, велись нри ручном регулировании это практически не позволяло поддерживать режим процесса с отрицательным самовыравниванием. [c.196]

Вместо коэффициента передачи объекта используют также понятия степень самовыравнивания . [c.32]

Под степенью самовыравнивания понимают величину, обратную коэффициенту усиления объекта, т. е. отношение изменения входной величины к изменению выходной. При этом обычно рассматривают относительные значения этих величин входную — по отношению к полному ходу регулирующего органа или расходу регулирующей среды, а выходную — к максимально возможному по технологическому режиму заданному значению выходной величины. [c.32]

Таким образом, степень самовыравнивания представляется в виде [c.32]

Астатическими называют объекты, в которых выходной сигнал после возмущения не принимает установившегося значения. Астатические объекты носят также название объектов без самовыравнивания. [c.32]

Реакторы объемного типа являются основным обо рудованием в ряде отраслей промышленности химической, фармацевтической, пищевой и др. Это объясняет ся возможностью широкого варьирования теплообменных характеристик реакторов в зависимости от задан ных температурно-временных режимов синтеза и темпе ратурных изменений физико-химических свойств реак ционной массы в аппарате (см. гл. 1). Однако точное поддержание температурно-временного режима в реак торе объемного типа требует априорного или оператив ного расчета основных динамических характеристик реактора как объекта управления. Так как реактор по принятой нами модели процесса теплообмена (см. гл. 3. раздел Основные уравнения процесса теплообмена ) с позиций теории автоматического управления представ ляет собой одноемкостное статическое звено [см. урав нения (73) и (74), (76)], то его основными динамиче скими характеристиками будут постоянная времени Т и коэффициент самовыравнивания (саморегулирования) К, [25]. [c.101]

Совместным моделированием процесса и системы регулирования на вычислительной машине показано, что при перемешивании в реакционном объеме устойчивое регулирование процесса достигается в режимах с отрицательным самовыравниванием в таких условиях теплосъем можно значительно форсировать. Приведенный пример иллюстрирует более эффективное в этом случае ап-паратурно-технологическое оформление процесса в результате резкого уменьшения необходимой поверхности теплообмена. Применительно к процессам, протекающим без перемешивания в направлении потока, дан анализ возможной оптимизации аппаратурного оформления. [c.10]

Если объект не обладает свойством самовыравнивания, т. е. когда, в частности, б >> О, то изменение температуры и концентрации носит монотонный характер с самона-растанием (или снижением) значения параметра. На рис. У-18 и -19 показаны для реакции нулевого порядка (или близкого к нему) кривые само-нарастания температуры и снижения концентрации. Из рисунков следует, что температура нарастает до момента, когда концентрация реакционной смеси становится равной [c.128]

На рис. УП-1 в качестве примера приведена принципиальная схема автоматического регулирования температуры в реакционной зопе путем изменения температуры смеси исходных компонентов для процесса в псевдоожиженном слое катализатора с отрицательным самовыравниванием. [c.193]

График уравнения (Х1-17) показан на рис. 216,а. Приближение г к новому стационарному значению Гд происходит тем быстрее, чем меньше емкость У . Однако полное теоретическое время разгона (время, за которое достигается новое стационарное значение) равно бесконечности. В теории регулирования пользуются так называемой постоянной времени объекта, т. е. временем разгона до номинального значения регулируемой величины в отсутствие самовыравнивания. Постоянная времени Т равна длине подка-сательной к кривой разгона, проведенной через начало координат (см. рис. 216,а). Как нетрудно убедиться, для процесса, описываемого уравнением (ХМ5), величина Т=У Ь. [c.691]

Система исчерпывающего испарения наиболее благоприятна для управления из-за особых динамических свойств, обусловленных явлением набухания парожидкостной смеси в парогенераторе. С ростом температуры слоя и соответственным увеличением теплового потока возрастает паросодержание смеси, происходит ее нйбу-хание , т. е. увеличение уровня и, следовательно, эффективной поверхности теплообмена. Этим обусловлен дополнительный эффект самовыравнивания. Однако данный вид самовыравнивания действует лишь временно. Постепенно, в результате нарушения материального баланса парогенератора имеющейся запас хладоагента выпаривается, а уровень смеси и эффективная поверхность охлаждения медленно снижаются. [c.464]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология