Первым шагом в анализе ХТС является определение ее состояния, т. е. расчет ХТС, рассмотренный в предыдущих разделах. Зная изменение состава и количества потоков, энергетические расходы, можно провести и другие расчеты - эффективности использования сырья и энергии как технологических показателей, экономических показателей, некоторых социальных показателей, определяемых свойствами всех компонентов хими-ко-технологического процесса, в том числе отходов производства. Эксплуатационные показатели определяются в основном из реакции системы на те или иные возмущения в процессе (изменение состава и количества сырья, энергетического обеспечения, состояния аппаратов, включая выход из строя некоторого оборудования, а также воздействия на режимы отдельных аппаратов и узлов). При этом необходимо учитывать, что ХТС обладает свойствами, не присущими отдельным ее элементам, что обусловлено взаимозависимостью их режимов.[ ...]
Зависимость режима одного аппарата (элемента) от режимов других. Свойство очевидное: изменение режима аппарата, т.е. изменение состояния потоков, выходящих из него и входящих в последующий, изменяет условия работы последнего. Изменение условий работы последующего аппарата сказывается двояко: влияет на эффективность процесса в нем и на эксплуатационные свойства аппарата.[ ...]
Взаимосвязь условий работы элементов в системе необходимо учитывать как в “штатном” режиме (при задаваемых условиях эксплуатации), так и в изменяющихся условиях эксплуатации.[ ...]
Усовершенствование одного узла (элемента) улучшает эффективность ХТС в целом за счет выигрыша в другом узле системы. Это свойство вытекает из предыдущего и обусловлено взаимозависимостью режимов ХТС. Усовершенствование одного элемента связано с определенными затратами в нем. Положим, в реакторе использован новый катализатор, увеличивающий селективность сложного химического превращения, точнее - уменьшающий выход некоторых побочных продуктов реакции, количество которых незначительно. На общем выходе полезного продукта это скажется мало. Новый, более дорогой катализатор требует дополнительных затрат в реакционном узле. Но в системе очистки основные затраты связаны с удалением именно малых количеств примесей. Уменьшение примесей приведет к существенному уменьшению затрат на очистку от них и в конечном итоге - к уменьшению затрат в системе в целом.[ ...]
Рассмотренное свойство ХТС также обусловлено взаимодействием ее элементов.[ ...]
Из-за сложности описания процесса в реакторе аналитическое выражение для ёТ ёТ в общем случае получить не удается.[ ...]
Чем сильнее реагирует процесс в реакторе на начальную температуру (чем больше ёТк/ёТн), тем больше вероятность невыполнения условия устойчивости (3.44). Чтобы оно выполнялось, необходимо понижать интенсивность обратной связи, уменьшать величину параметра А. Обратная связь будет слабее, если меньше теплоты передается в теплообменнике - малые значения Кт и /т, небольшой нагрев (ТИ - То) исходного потока.[ ...]
Отметим следующее. Чувствительность выходной температуры к входной ёТвых/ёТш в теплообменнике всегда меньше 1 -см. (3.43). Невыполнение условия устойчивости (3.40) возможно, если в реакторе (ёТвых/ёТвх )р > 1. Это возможно, поскольку скорость реакции и, следовательно, тепловыделение с температурой нарастают экспоненциально, нелинейно. Поэтому неустойчивые режимы могут возникнуть в нелинейных системах с обратными связями.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| К определению устойчивости процесса в реакторе с внешним теплообменником |
 |