ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Моделирование переходных процессов в выпарной установке на аналоговой вычислительной машине из "Расчет и моделирование выпарных установок " На рис. 47 представлена структурная схема одноступенчатого выпарного аппарата, соответствующая системе уравнений (1,59—1,63). [c.97] Пунктирными линиями на схеме показаны внутренние и обратные связи параметров процесса. [c.97] Рассматривая структурную схему выпарного аппарата, видно, что несмотря на то, что объект состоит из недетектирующих звеньев, его можно представить в виде ряда детектирующих звеньев с соответствующими обратными связями, при этом возможно моделирование объекта, состоящего из недетектирующих звеньев, с помощью моделирующих установок, состоящих из детектирующих решающих элементов. [c.97] Для выпарного аппарата, у которого температура кипения поддерживается постоянной, схему модели можно получить, используя уравнения (1,64). Она представлена на рис. 49. На рис. показаны схемы а, б, в, предназначенные для моделирования температуры пара в греющей камере, температуры поверхности нагрева и расхода вторичного пара. [c.98] На рис. 51 представлена структурная схема модели мяогосту-пенчатой прямоточной установки с пароотборами (см. рис. 16), полученная на основе системы уравнений (1,59—1,63), уравнений для расхода вторичного пара (111,39). Пунктирными линиями обведены схемы моделей первого и второго аппаратов. [c.98] В табл. 3 указано ориентировочное количество различных блоков машины, использованных для моделирования МВУ с пароотборами в соответствии со схемой на рис. 51. [c.98] Рис- 51. Схема модели многоступенчатой выпарной установки е пароотборами. [c.100] Сравнение данных табл. 3 и 4 показывает, что при моделировании МВУ с числом аппаратов п 3—4 число решающих элементов ряда распространенных аналоговых машин может быть недостаточным. Вследствие этого целесообразно рассмотреть вопрос о том, каким образом можно на широко распространенных электронных машинах МНБ-1, МН-7 и других произвести достаточно полное исследование динамических характеристик МВУ. [c.102] Если отклонения от равновесного состояния небольшие, т. е. влияние концентрации и уровня на коэффициент теплопередачи незначительно, уравнения для этих параметров можно рассматривать отдельно от уравнений для температурного режима и осуш е-ствить моделирование концентраций и уровней независимо от моделирования температурного режима. При этом изменения концентраций и уровней в аппаратах моделируются при возмуш,ении квнцентрацией раствора на входе в установку, а также расходами раствора при постоянном температурном режиме установки, а изменения температурного режима и расхода вторичного пара моделируются при возмуш ениях расходом и параметрами греющего пара, вакуумом в конденсаторе, толщиной слоя накипи и другими способами. [c.102] На схемах моделей, представленных на рис. 49—52, предусмотрен специальный переключатель, с помощью которого можно отключить схему, предназначенную для моделирования концентрации и уровня, от схемы, моделирующей изменение температурного режима, и осуществить моделирование по частям. [c.102] На графиках рис. 53 приведены импульсные характеристики одноступенчатого выпарного аппа-рата по температурам и концентрации, полученные (при постоянном уровне) с помощью электрон- ной машины МНБ-1, при возму-щении расход-ом греюш его пара. [c.103] Для расчета коэффициентов а , с , и необходимо определить коэффициенты теплоотдачи и Og для различных периодов работы выпарной установки. Для определения этих коэффициентов необходимо выполнить расчет коэффициента теплопередачи К, который существенно облегчается при использовании аналоговой вычислительной машины. Рассмотрим методику расчета изменений коэффициента теплопередачи выпарного аппарата при накипеобразовании на нелинейной электронной моделирующей установке . [c.104] В качестве примера рассчитывался процесс изменения коэффициента теплопередачи в выпарном аппарате при кипении сахарного раствора на режимах, близких к режимам работы первого корпуса многоступенчатых установок. Расчет проводился на электронной машине МНЕ при различных концентрациях раствора и температурных напорах. Исходные данные для расчета приведены в табл. 5. [c.105] Коэффициенты накипеобразования е в таблице приняты для заданных концентраций на основе литературных данных Коэффициенты теплопередачи при чистой стенке определялись на основе номограмм для коэффициентов теплоотдачи и а . [c.105] Для расчетных вариантов в табл. 5 даны соответствующие величины начального напряжения интегрирования и коэффициентов передачи интегрируюш его усилителя у. Результаты расчета на машине приведены на рис. 6. Время расчета на набранной схеме не превышает 5 мин. Погрешность моделирования не больше 5% по сравнению с аналитическим расчетом. [c.105] В качестве примера на рис. 55 представлены характеристики разгона трехступенчатой выпарной установки с параллельным использованием вторичных паров (см. рис. 16) по некоторым параметрам при скачкообразном возмущении расходом пара. В приложении приведены конструктивные и режимные параметры этой установки, начальные, минимальные и максимальные значения переменных, уравнения динамики установки и машинные уравнения. [c.106] На рис. 56 представлены характеристики разгона этого объекта по концентрации при импульсном возмущении концентрацией раствора на входе в первый аппарат. Погрешность моделирования выпарной установки на аналоговой вычислительной машине можно определить на основе погрешностей решающих элементов лишь для линейной системы дифференциальных уравнений MB У (коэффициенты теплоотдачи и другие величины, определяющие коэффициенты уравнений,—постоянные). Эту погрешность находят также на основе сопоставления точного аналитического решения либо приближенного решения с известной небольшой погрешностью, значительно меньшей, чем возможная погрешность моделирования (порядка 0,5% и менее) и результатов моделирования. При этом погрешность моделирования зависит от количества аппаратов и для трехступенчатой выпарной установки не превышает 6—7%. [c.106] С помощью электронной моделируюш ей установки непрерывного действия можно получить динамические характеристики MB У по различным параметрам при различных возмуш ениях, а также оценить влияние различных конструктивных и режимных параметров на динамические свойства выпарной установки. Возможно моделирование различных выпарных установок, выполненных по разным схемам. В частности, по описанной методике может быть выполнено математическое моделирование выпарной установки хлорного завода (схема на рис. 20), либо моделирование переходных процессов в промышленных опреснительных установках и др. Электронные модели-руюш ие установки весьма эффективны при моделировании изменений коэффициентов теплопередачи и производительности установки во времени в связи с накипеобразованием. Они могут также использоваться для моделирования режимов работы аппаратов периодического действия. [c.107] Вернуться к основной статье