Стационарное состояние - реактор
Cтраница 3
Далее при z 1 принимается значение у между 1 и ylim и вычисляется соответствующее значение г / вх. Устойчивых решений может быть как одно, так и несколько; соответственно может быть одно или несколько стационарных состояний реактора. [31]
 |
Каскадные ( двухконтурные системы регулирования температуры в реакторе. [32] |
Для вариантов 2 и 8 устойчивость стационарного состояния может быть обеспечена только в том случае, если без регулятора выполнено условие Ai0, так как включение регулятора не влияет на выполнение этого условия. Регулирование входной температуры, времени пребывания смеси или температуры хла-доагента по температуре в аппарате ( варианты 1, 5, 7) позволяют обеспечить стабилизацию стационарного состояния реактора при соответствующем выборе коэффициента усиления регулятора. В варианте 4 стабилизация стационарного состояния с помощью П - регулятора возможна только в случае, когда для исходного состояния равновесия выполнено условие A.O. Выше было рассмотрено влияние П - регулятора на устойчивость стабилизируемого состояния равновесия. Анализ показывает, что управление с использованием воздействия по производной в добавление к П - регулированию позволяет обеспечить устойчивость системы и повышает ее быстродействие; при управлении по интегралу от отклонения в неустойчивом стационарном состоянии добиться устойчивости замкнутой системы невозможно. При использовании ПИ-регулятора введение интегральной составляющей приводит к дополнительным ограничениям на допустимое ( из условий устойчивости) значение коэффициента усиления пропорциональной части, уменьшая возможность обеспечения устойчивости замкнутой системы. Однако ( как известно из курса теории регулирования), включение интегральной составляющей в закон управления позволяет устранить статическую ошибку в переходном процессе, которая всегда имеется при использовании П - регулятора. [33]
Стационарные состояния реактора изображаются на фазовых портретах точками. Направление изменения режима реактора указывается стрелками. Если траектории стремятся к стационарному состоянию, то оно устойчиво, а режим реактора работоспособен без применения к. Если траектории выходят из стационарного состояния, го оно неустойчиво. [34]
 |
Статическая характери-стика реактора при различных зна-чениях входной концентрации реагента. [35] |
В диапазоне температур от х22 до х23 при одной и той же входной температуре в реакторе возможны три стационарных состояния. Так, входной температуре х2ъ соответствуют три возможных стационарных состояния реактора ( температуры / 2c6 -, 2с5 - 2, У2с5 3) - Явление множественности стационарных состояний химического реактора также связано с нелинейностью его характеристик и существенно влияет на выбор его системы регулирования, так как при больших возмущениях реактор может переходить из одного состояния равновесия в другое. Эти стационарные состояния реактора различаются степенью конверсии, достигаемой в реакторе, и, следовательно, его производительностью. Нижнее стационарное состояние z / 2c5 - соответствует случаю, когда реакция протекает медленно и производительность реактора мала. Верхнее стационарное состояние 2с5 - 3, соответствующее почти полному превращению реагентов, чаще всего находится вне рабочего допустимого диапазона изменения температур в реакторе. Ниже будет показано, что оно всегда соответствует неустойчивому режиму работы реактора и поэтому не может быть реализовано без применения АСР. [36]
Приведенные модели описывают поведение реактора в переходных режимах. В установившемся состоянии скорости изменения концентрации и температуры в реакторе равны нулю. Это условие используют для нахождения стационарных состояний реактора. [37]
По виду предельного цикла, построенного в плоскости - У, и, очень трудно заключить, изображает ли он тривиально-релаксационные или кинетические колебания. Параметры стационарного состояния реактора в изложенном методев явном виде не фигурируют. Задача о нахождении стационарного режима не отделена здесь от анализа его устойчивости. На практике же параметры стационарного состояния реактора находятся обычным инженерным расчетом ( составлением материального и теплового баланса), и при анализе устойчивости эту задачу следует считать уже решенной. Начальные температура и концентрация, размеры реактора и условия теплообмена подбираются для обеспечения заданных условий в реакторе посредством инженерного расчета, методика которого хорошо известна. [38]
По виду предельного цикла, построенного в плоскости X, и, очень трудно заключить, изображает ли он тривиально-релаксационные или кинетические колебания. Параметры стационарного состояния реактора в изложенном методов явном виде не фигурируют. Задача о нахождении стационарного режима не отделена здесь от анализа его устойчивости. На практике же параметры стационарного состояния реактора находятся обычным инженерным расчетом ( составлением материального и теплового баланса), и при анализе устойчивости эту задачу следует считать уже решенной. Начальные температура и концентрация, размеры реактора и условия теплообмена подбираются для обеспечения заданных условий в реакторе посредством инженерного расчета, методика которого хорошо известна. Если же речь идет об анализе устойчивости уже действующего реактора, то температура и состав смеси внутри него измеряются и контролируются непосредственно. [39]
Чтобы получить представления об этих понятиях, анализируют так называемую диаграмму Семенова, на которой рассматривают соотношения скоростей прихода и отвода тепла из реактора. Кривая скорости прихода тепла имеет обычно S-образную форму. Сначала скорость выделения тепла растет за счет экспоненциальной зависимости скорости реакции от температуры, затем она запределивается вследствие израсходования реагентов. В случае равновесной полимеризации кривая будет иметь максимум, а при температуре, соответствующей равновесной для данных условий, пересекать ось абсцисс. Скорость теплоотвода ( включая теплоотвод через стенкуг обратный холодильник, за счет выходящих из реактора продуктов) обычно линейно зависит от температуры. Точки пересечения кривых характеризуют стационарные состояния реактора. В химическом реакторе реализуется нечетное число стационарных состояний одно, три. Если кривая теплоприхода имеет более сложный вид, их число может достигать пяти. [40]
Страницы: 1 2 3