1 Автоматизация процесса перемешивания Лекция 14. Часть 2. Автоматизация химико- технологических процессов

2 Перемешивание - гидромеханический процесс взаимного перемещения частиц в жидкой среде с целью их равномерного распределения во всем объеме под действием импульса, передаваемого среде мешалкой, струей жидкости или газа Цели перемешивания: –Создание суспензий - обеспечение равномерного распределения твердых частиц в объеме жидкости; –Образование эмульсий, аэрация - равномерное распределение и дробление до заданных размеров частиц жидкости в жидкости или газа в жидкости; –Интенсификация нагревания или охлаждения орабатываемых масс; –Интенсификация массообмена в перемешиваемой системе (растворение, выщелачивание).

3 Основные схемы перемешивания Механическое - перемешивание мешалками, вращающимися в аппарате с перемешиваемой средой. Барботажное - перемешивание путем пропускания через жидкую среду потока воздуха или газа, раздробленного на мелкие пузырьки, которые, поднимаясь в слое жидкости под действием Архимедовой силы, интенсивно перемешивают жидкость. Циркуляционное перемешивание - перемешивание, осуществляемое путем создания многократных циркуляционных потоков в аппарате с помощью насоса.

4 Объект управления Объект управления - емкость с мешалкой, аппарат непрерывного действия, в котором смешиваются две жидкости А (с концентрацией целевого компонента Са) и Б (с концентрацией целевого компонента Сб) для получения гомогенизированного раствора с заданной концентрацией целевого компонента Ссм.

5 Показатель эффективности процесса - концентрация целевого компонента в гомогенизированном растворе (смеси) - Ссм. Цель управления процессом - обеспечение заданной концентрации смеси при эффективном и интенсивном перемешивании. Эффективность перемешивания обеспечивается выбором параметров аппарата, перемешивающего устройства, числа оборотов мешалки, обеспечивающих равномерность концентрации смеси в аппарате с заданной интенсивностью (т.е. за заданное время). Однако в реальных условиях технологические объекты подвержены действию внешних и внутренних возмущений, которые приводят к отклонению технологических режимов работы от расчетных. Задача разработки системы автоматизации обеспечить в условиях действия внешних и внутренних возмущений в процессе эффективное и интенсивное его функционирование с требуемыми характеристиками качества.

6 Теоретические аспекты процесса механического перемешивания

7 Методика расчета конструктивно- технологических параметров процесса механического перемешивания

8 Методика расчета конструктивно- технологических параметров процесса механического перемешивания (2)

9 Материальный баланс по целевому компоненту

10 Материальный баланс по всему веществу

11 Информационная схема объекта

12 Типовая схема автоматизации процесса перемешивания

13 Типовое решение автоматизации