Математическое описание ХТС

ХТС включает следующие понятия.

Топология ХТС:

· А - набор элементов ХТС (аппаратов) с их математическим описанием.

В математическое описание входят параметры математического описания, которые определяются по экспериментальным данным.

· S - связь между элементами ХТС.

Параметры потоков ХТС:

· V - вектор параметров входных потоков.

· X - вектор параметров промежуточных потоков.

· Y - вектор параметров выходных потоков.

Управление ХТС:

· U - вектор управляющих воздействий.

Цель функционирования ХТС:

· R - критерий эффективности функционирования ХТС.

Для рассматриваемой ХТС: A=(Набор аппаратов: смеситель потоков, химический реактор, два испарителя, распределитель потоков, ректификационная колонна и их математическое описание). Заданы вещества,функционирующие в системе. Каждый поток характеризуется 3+2=5 параметрами. Заданы параметры, характеризующие работу каждого элемента и связи между элементами.

Для смесителя потоков: давление в смесителе.

Для реактора(модель Гиббса):вещества, принимающие участие в химическом превращении, давление и температура.

Для распределителя потока: коэффициенты деления потока на части.

Для испарителя: температура и давление.

Для ректификационной колонны: расход дистиллята,число теоретических тарелок, номер тарелки питания, давление в колонне, флегмовое число.

V=(параметры входных потоков этилена, хлористого водорода, этана).

Промежуточные потоки:16,23,24,17,21,18,19,20.

Выходные потоки:44,C2H5CL.

Управляющие воздействия:давление и температура в реакторе, флегмовое число в колонне.

Цель функционирования получение хлористого этила.

Математическое описание ХТС может быть представлено в двух видах:

· Модульная форма (модульное математическое описание(ММО)), когда задаются математические описания отдельных элементов и структура системы.

В этом случае математическое описание ХТС состоит из системы уравнений для элементов, уравнений связи между элементами.

ММО 1 элемента

ММО 2 элемента

……………………

ММО элемента i

Уравнения связей между элементами.

· Интегральная форма (интегральное математическое описание(ИМО)), когда оно представляется в виде системы уравнений с учетом структуры.

ИМО 1 элемента

ИМО 2 элемента

……………………

ИМО элемента i

Различие между этими двумя формами записи уравнений МО состоит в том, что во-первых в интегральной форме нет уравнений связи, а во вторых, в отличие от модульной формы,где любое ММО рассматривается как единое целое,здесь уравнения могут рассматриваться по отдельности.