Моделювання процесу багатокомпонентної ректифікації з врахуванням рухливих керуючих впливів
Journal Title: Комп’ютерне моделювання: аналіз, управління, оптимізація - Year 2018, Vol 1, Issue 1
Abstract
В роботі наведено математичну модель окремого контактного пристрою ректифі- каційної колони, що дозволяє досліджувати ефективність рухливих керуючих впливів при управлінні статичними режимами процесів багатокомпонентної ректифікації. Розроблена математична модель містить рівняння загального і покомпонентного матеріальних балансів, рівняння теплового балансу і алгоритми розрахунку умов азової рівноваги. Зміни точки нанесення впливу – переключення або перерозподіл потоків живлення або флегми – враховуються в моделі додатковою незалежною змінною. З метою забезпечення придатності моделі для досліджень неперервних рухливих керуючих впливів додатково введено коефіцієнт перерозподілу, що показує, яка частина від загального потоку сировини подається на нижню тарілку живлення. Витрати і температури потоків живлення обрано в якості незалежних змінних для розрахунку процесу, завдяки чому враховується інтенсивність рухливих впливів. Теоретично обґрунтовано якісні початкові наближення шуканих величин при розрахунку контактного пристрою колони знизу вверх, які одержуються виходячи із умови рівності ентальпій рідинного потоку, що надходить і залишає тарілку. Вирішення системи нелінійних рівнянь полягає в забезпеченні збіжності балансових залежностей, для чого обрано метод інтерполяції. Доведено, що застосування даного методу дозволяє знайти вирішення з необхідною точністю після першої ітерації. Розроблено алгоритм розрахунку контактного пристрою зверху вниз, що включає в себе два ітераційні цикли. Зовнішній цикл призначений для знаходження величини парового потоку, що надходить на тарілку, шляхом забезпечення збіжності теплового балансу; внутрішній цикл – для спільного розрахунку матеріального балансу і умов парорідинної рівноваги. Проведено дослідження ректифікаційних колон для поділу бінарної суміші метанол-вода і багатокомпонентної суміші – продуктів синтезу метилтретбутилового ефіру – із застосуванням розробленого алгоритмічного забезпечення. Доведено досягнення високої точності розрахунків мінімальним числом ітерацій. При цьому число компонентів в живленні суттєво не впливає на точність і швидкодію розроблених алгоритмів.
Authors and Affiliations
А. Р. Шейкус, В. Я. Тришкін, І. Л. Левчук
Keywords
Related Articles
- EP ID EP626207
- DOI -
- Views 100
- Downloads 0
Алгоритм расчета эксплуатационных характеристик адсорбционного аккумулятора тепловой энергии для системы децентрализованного отопления
Работа посвящена построению эффективного алгоритма решения задачи расчета эксплуатационных характеристик адсорбционного аккумулятора тепловой энергии для системы децентрализованного отопления. Предлагается следующий поря...
Чисельно-аналітична концепція розв’язків прикладних задач на основі схем підвищеного порядку точності
Статтю присвячено розподіленому моделюванню візуалізації векторів розв’язків прикладних задач на основі схем підвищеного порядку точності. Більш високе прискорення обчислень порівняно з кінцево-різницевим підходом ілюстр...
About methods of dynamically constructing graphical user interface based on the structure of applied ontology
Modern tools for developing user interfaces, namely, interface builders and user interface management systems, offer a simpler, more convenient and understandable approach to developing user interfaces. To implement the...
Mechanisms of grouping and decomposition of network graphics for support of experimental researches of business process management substances
Effective management of organizational and technological processes of enterprises and organizations requires the pre-modeling of internal business processes to determine the peculiarities of business processes throughout...
The analysis of pecularities of the process of helical pipe-rolling with the use of information technologies
In this paper, we present the results of a study of the process of helical rolling of pipes using a deformation-geometric model based on block algorithms. The algorithms of the mathematical model in the form of a block s...