Технологические объекты регулирования

Технологические объекты регулирования

Объектами регулирования в химической промышленности являются теплообменники, сосуды, емкости, ректификационные и абсорбционные колонны, реакторы, печи и т. д. Прежде чем строить систему регулирования, необходимо изучить статические и динамические характеристики объекта. Для этого используются математические модели, основные правила построения которых рассмотрены выше (разд. 8.2). В случае сложного объекта используется принцип декомпозиции: объект регулирования разбивается на простейшие одноёмкостные элементы; строятся математические модели этих элементов; используя структурные методы, строится модель объекта в виде дифференциального уравнения, системы дифференциальных уравнений, передаточной функции. Широкое распространение получили экспериментальные методы определения динамических характеристик.

При всем разнообразии технологических процессов и их аппаратурного оформления имеются общие признаки, позволяющие проводить классификацию объектов регулирования.

Ранее были рассмотрены одномерные и многомерные объекты. Последние делятся на объекты с несвязанными и с взаимосвязанными параметрами. Примером многомерного объекта с взаимосвязанными параметрами может служить ректификационная колонна. При изменении расхода греющего пара Q в кипятильник (рис. 8.22) изменится температура t в кубе. Это вызовет изменение уровня жидкости h в кубе из-за изменения скорости её испарения. При изменении расхода кубового продукта G изменится уровень жидкости h в кубе, что повлечет

изменение температуры t. В качестве другого примера может служить экзотермический реактор идеального перемешивания, где расход хладоагента и реагентов влияет на температуру в реакторе и состав продуктов реакции.

Объекты с сосредоточенными параметрами обладают свойством иметь одинаковые значения регулируемой величины во всем объекте в данный момент времени (имеет место полное перемешивание среды), поэтому их динамические свойства описываются обыкновенными дифференциальными уравнениями. Для упрощения расчетов начальные условия обычно принимаются нулевыми.

К объектам с сосредоточенными параметрами относятся реакторы идеального перемешивания, куб колонны, теплообменники смешения, сосуды и т. д.

Метки: