Page 78 - Г

5 ВИКОРИСТАННЯ ПРОГНОЗУЮЧИХ ФІЗИЧНИХ
МОДЕЛЕЙ ПРИ КЕРУВАННІ АПАРАТАМИ
ПЕРІОДИЧНОЇ ДІЇ
5.1 Основні принципи
Прогнозуюча фізична модель (ПФМ) являє собою
пристрій, який розташовують всередині (вбудована ПФМ) або
поза апаратом (виносна ПФМ), в який неперервно
направляють невелику частину продукту, що відбирається з
реакційної зони апарата. При цьому в ПФМ за рахунок
інтенсифікації процесу створюється режим більш інтенсивної
зміни деякої змінної y, яку будемо називати далі змінною
випередження. З огляду на невеликий об’єм ПФМ, задача
інтенсифікації процесу в моделі звичайно не викликає
ускладнення і може бути вирішена за рахунок збільшення
питомої поверхні теплообміну, швидкості циркуляції чи
іншими методами.
Одна з можливих траєкторій зміни змінної
випередження на виході ПФМ y мк ( ) і в апараті y ( )
показана на рис.5.1. Точка 1 відповідає розділенню
реакційного продукту. За умови лінійної зміни змінної
випередження в моделі y в часі при переміщенні продукту
м
по довжині моделі до точки виміру 2 через час y величина
y стане рівною y мк ( ) і більшою (меншою) змінного
м
випередження в апараті y, створюючи ефект випередження
y вип y мк y . Час Y необхідний для інтенсифікації процесу і
переміщення реакційного продукту в ПФМ. При подальшій
зміні y і умові подібності процесів в апараті і моделі,
відповідний стан в АПД буде досягнутий через час
випередження вип . Тому аналіз стану робочого процесу в
ПФМ у точці 2 дозволяє виробити такий керуючий вплив, щоб
одержати потрібний ефект в апараті через час вип . По
класифікації В. Г. Лапи у цьому випадку розв’язується задача
попередження, що відноситься разом із задачею
прогнозування до задач передбачення.
Ефективність використання ПФМ для керування
циклічними технологічними процесами насамперед залежить
від правильності вибору змінної випередження.
Використовуємо для цієї мети загальне рівняння для фази
багатофазного елемента чи процесу апарата хімічної
технології Дамкелера: