§5. Регулирование температуры.

Температура – показатель термодинамического состояния системы и используется как выходная координата при регулировании тепловых процессов.

Рассмотрим три примера тепловых объектов:

1. Экзотермический реактор с рубашкой.

–расход реакционной смеси,

, – расходы охлажд. воды на входе и выходе рубашки,

–расход продукта.

Основной задачей регулирования теплового режима реактора является поддержание температуры в реакционной зоне реактора изменением расхода воды в рубашку.

2. Теплообменник (холодильник).

Основной параметр, характеризующий качество процесса – температура нагретого (охлажденного) продукта. Регулировать температуру можно изменением теплоносителя или материала, однако второй способ нарушает материальный баланс в схеме цепи аппаратов, поэтому применяют первый. Основным возмущением для САР температуры является расход нагреваемого материала, поэтому для повышения качества регулирования применяют САР температуру с коррекцией по возмущению (расходу по материалу). Быстродействие САР увеличивается, т.к. она реагирует на изменение расхода, не дожидаясь отклонения температуры.

3. Испаритель (конденсатор)

Назначение – испарение жидкости за счет тепла теплоносителя. Основными показателями режима работы испарителя являются уровень жидкости в испарителе и температура отходящего пара.

Уменьшение уровня жидкости приводит к тому, что часть тепла будет расходоваться на испарение, а часть на пароперегрев. При уменьшении уровня производительность по испарению падает, а пароперегрев растет. Кроме того, при малом уровне увеличивается износ змеевика, а большой уровень может привести к забросу воды в коллектор пара. Т.о., для идеальной работы конденсатора необходимо регулировать уровень и температуру отходящего пара.

Уровень регулируется изменением подачи воды, а температура – подачей теплоносителя.

Основными возмущениями являются – расход воды, теплоносителя и пара, поэтому качество регулирования может быть значительно улучшено введением корректирующих воздействий по этим величинам.