UNSORTED / Моделирование ХТС - 2002 / kursovaya / МАКАРОВ КУРСОВАЯ РАБОТА / мой / Макаров курсовик по логико-динам. мод._2

3

Логико-динамическая модель нашей ХТС будем представлять в виде таблицы, к которой отражаются технологические операции (автономные, интерактивные), смена функциональных состояний аппаратов в пределах одного цикла работы.

Состояние аппаратов периодического действия и условия выполнения технологических операций представляются в виде логических высказываний.

Реакция аппарата периодического действия описывает изменение технологических параметров в ответ на подаваемые команды в виде алгебраических и дифференциальных уравнений.

1. Наёдём продолжительность загрузки и выгрузки аппаратов ёмкостного типа с нижним спуском определяется как время истечения жидкости из вертикального цилиндрического сосуда с сечением постоянным по высоте:

где, S и S₀ – это площади поперечного сечения сосуда и штуцера через который вытекает струя

H₁,H₂ – это начальный и конечный уровни в сосуде из которого вытекает жидкость

 – это коэффициент расхода жидкости

2. Найдём время нагревания реакционной массы в реакторе с рубашкой можно рассчитать из уравнения теплового баланса

откуда

при нагревании конденсирующимся водяным паром

где t_к и t_н – температуры начала и конца нагрева реакционной массы

m_p, с_p – масса ректора и теплоёмкость материала из которого он сделан

m, с – масса и теплоёмкость реакционной массы

k – коэффициент массопередачи

F – поверхность теплообмена, t – средняя разность температур

3. По условию нам задано получить максимальный выход вещества Р для этого запишем дифференциальные уравнения кинетики химических процессов для наших реакций

для наших условий приравняем второе уравнение к нулю и подставим в него значение с_А выраженное из первого уравнения и подставим его в второе тем самым выразим продолжительность химической реакции

Запишем уравнения отражающие концентрации реагентов

Логико-динамическая модель РПД

№	Наименование операции	Логическое Условие	Управ-ляющая Команда
1	Начало загрузки реагента	h0^0&U1^0&U2^0 &U3^0&U4^0	[U1^1]
2	Окончание загрузки реагента	h*	[U1^0]
3	Начало нагревания	h*	[U3^1 U4^1]
4	Окончание нагревания	T*	[U3^0U4^0]
5	Начало химической реакции	T*	-
6	Окончание химической реакции	X*	-
7	Начало выгрузки продукта	X*	[U2^1]
8	Окончание выгрузки продукта	h=0	[U2^0]

№	Наименование операции	Реакция Объекта
1	Начало загрузки реагента
2	Окончание загрузки реагента	h=const
3	Продолжительность нагревания
4	Начало химической реакции
5	Окончание химической реакции	x=const
6	Начало выгрузки продукта
7	Окончание выгрузки продукта	h=0

Пояснения к таблице:

1. Управляющее воздействие в табл. обозначено символом U_jⁱ , где j - номер управляющего устройства, а i принимает два значения: 0 или 1, причем U_j¹ означает «включить», а U_j⁰ — «выключить».

2. Признаком окончания загрузки является достижение уровнем жидкости в реакторе заданного значения h(t)=h*. При этом следует закрыть клапан К1, тогда значение уровня в реакторе будет оставаться постоянным h(t)=const.