Моделирование и оптимизация процесса выпаривания в производстве сахара, применительно к условиям Социалистической Республики Вьетнам

• Автор: Ву Минь Фыонг, 0
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 155 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДШИЕ

Глава I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Об исследовании многоступенчатых выпарных установок МВУ

1.2. Развитие и применение имитационного моделирования при исследовании и оптимизации сложных технологических систем
1.3. Постановка задачи исследования Глава 2. МЕТОД ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ. ФОРМИРОВАНИЕ

СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ МВУ

2.1. Метод имитационного моделирования для исследования функционирования МВУ

2.2. Оценка статистических характеристик случайных процессов МВУ

2.2.1. Проверка гипотезы о стационарности случайного процесса

2.2.2. Проверка гипотезы о законе нормального распределения

2.2.3. Проверка гипотезы о математическом ожидании
2.2.4. Проверка гипотезы о дисперсии случайной функции
2.2.5. Корреляционная функция случайного процесса
2.3. Моделирование воздействующих на МВУ случайных возмущений
Глава 3. ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МНОГОКОРПУСНОЙ
ВЫПАРНОЙ УСТАНОВКИ
3.1. Построение дискретно распределенной модели МВУ
4.1.
4.3.
5.1.
3.1.1. Математическое описание выпарного аппарата
3.1.2. Математическая модель многокорпусной выпарной установки
Исследование функционирования МВУ при случайных воздействиях
3.2.1. Воздействие отдельных стохастических возмущений на качество процесса выпаривания
3.2.2. Совместное воздействие случайных возмущений на МВУ
3.2.3. Влияние инерционности выпарной установки на статистические характеристики выходных параметров
4. ОПТИМИЗАЦИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИМБИБИЦИОННОЙ ВОДЫ В ОТДЕЛЕНИИ ПОЛУЧЕНИЯ СОКА ИЗ ТРОСТНИКА
Математическая модель потери сахара при отжиме сока
Использование имитационного эксперимента для построения математической имитационной модели потери сахара
Определение оптимального расхода имбибиционной воды
5. УПРАВЛЕНИЕ МНОГОКОРПУСНОЙ ВЫПАРНОЙ УСТАНОВКОЙ Регулирование МВУ при наличии стохастических возмущений
5.1.1. Регулирование уровня жидкости в выпарном аппарате
5.1.1.I. Определение динамических характеристик объекта регулирования
5.I.1.2. Исследование процесса регулирования уровня в выпарной установке при случайных возмущениях
5.1.2. Регулирование концентрации сахарного
.сиропа .
5.1.2.1. Линеаризация уравнения изменения концентрации сиропа
5.1.2.2. Расчет параметров настройки регулятора концентрации сиропа
5.1.2.3. Основные методы для решения двухкритериальной задачи оптимизации
5.1.2.4. Определение оптимальных параметров настройки кр , Ти регулятора концентрации
5.2. Координация работы отделении отжима и выпаривания
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


При решении этих задач используются два взаимосвязанных направления, характерных для исследования сложных систем : I- изучение процессов в элементах установок, 2- изучение установок как систем взаимосвязанных элементов. По первому направлению выполнено множество работ. Эти работы посвящены вопросам теплообмена, гидродинамики, накипеобразования, сепарации паров и др. Т&к, в /и + з / получены системы уравнений тепловых и материалвных балансов, уравнение для расчета снижения производительности установки в связи с накипеобразованием а также предложены математические модели для расчета динамики изучения некоторых параметров одноступенчатого . Составлены /4,5 / линейные модели промыпшвнной и двухступенчатой экспериментальной установок для выпаривания сахарного раствора. В работах / 6Л,8 / показано, что выпарной аппарат приближенно может описываться линейными дифференциальными уравнениями. Здесь впервые в достаточном объеме исследована динамика выпарного аппарата по концентрации, проведена экспериментальная проверка полученных формул. В указанных работах рассмотрены лишь частные случаи при чрезмерных упрощениях. Поэтому возникла задача создания достоточ-но полной методики построения математических моделей МВУ, выполненных по различным схемам, применяемым в промышленности /э + м /. Лак уже сказано, выпарные установки являются сложными системами, состоящими из большого числа взаимодействующих элементов, в которых проходят процессы тепло- и массопереноса. Изучение выпарных установок как сложных систем / с применением соответствующих методов / имеет принципиальное значение, так как процессы в их элементах взаймосвязаны. Математическая модель многокорпусной выпарной установки рассмотрена в работах / л г, /. Предлагаемая модель составлена для аналоговой вычислительной машины. Поскольку тепловые процессы протекают значительно быстрее процессов изменения концентрации в выпарной станции, и совместное моделирование их на вычислительной машине в одном маштабе времени затруднительно, раздельно анализировали модели массо- и теплообменной частей системы. В работе были найдены динамические характеристики по концентрации , расходу растворов и острого пара. Однако анализ работ по исследованиям и методам расчета выпарных установок указывает, что основные разделы современных методов теплового расчета выпарных установок не достаточно увязаны между собой, системы уравнений энергетического и материального балансов решаются отдельно, а уравнения теплопередачи и другие уравнения используются на последующих этапах расчета. В статье / ^ / приводится система допущений при выводе уравнений динамики, структурная схема обьекта со связями между отдельными звеньями. Моделирование температурного режима термической опреснительной установки при возмущениях по расходу греющего пара, температуре и расходу воды на входе в конденсатор осуществлено в / ¦*$ /. Показано наличие существенного переходного запаздывания температурного режима последних аппаратов к воздействию расходов пара. Переходные характеристики при возмущении расходом воды определялись в двух аппаратах, а- коэффициенты выпарных аппаратов, зависящие от расхода воды,не изменялись,воздействие расхода воды учитывалось в уравнении конденсатора, через который это воздейстие влияло на МВУ, б- расход воды воздействовал на конденсатор, при этом одно-временно учитывались изменения коэффициентов уравнений выпарных аппаратов, зависящие от расхода. Результаты моделирования в этих случаях существенно различны. В статье / / приведено математическое описание статики процесса получения соды выпариванием в производстве содопродунтов из нефелинового сырья, ,фя анализ существующих методов расчета МВУ и доказано, что эти методы могут быть применимы только в проектных работах, а не для управления из-за изменения характеристик выпарной аппаратуры. Рассмотрена полная математическая модель процесса, учитывающая изменение комплексных показателей / коэффициента теплопередачи, температурной депресии /. В настоящее время различными исследователями решен ряд задач аналитического и экспериментного определения оптимальных параметров режима работы выпарной установки.