Введение
ГЛАВА 1. Современное состояние проблемы энергосбережения в химической промышленности и в теории автоматизированного управления 11
1.1 ТЕХнический потенциал повышения энергетической эффективности в россии 11
1.2 Общепринятые способы энергосбережения в химической промышленности
1.2.1 Разработка энергосберегающих процессов и аппаратов 15
1.2.2 Наращивание единичной мощности производства 19
1.2.3 Интенсификация химико-технологических процессов 21
1.2.4 Интеграция процессов химической технологии 23
1.2.5 Утилизация ВЭР 26
1.2.6 Термодинамические методы исследования ХТС 30
1.2.7 Эффективный контроль и управление технологическими процессами и производствами 37
1.3 Энергосберегающие системы автоматического управления ХТС 42
Выводы по первой главе 46
ГЛАВА 2. Основные задачи синтеза и анализа энергосберегающих сар 48
2.1 Анализ структуры и особенности построения энергосберегающих сар 48
2.2 Разработка алгоритмов и программ для эксергетического анализа хтс с целью синтеза энергосберегающих САР 57
2.2.1 Методика расчета эксергии через контрольную поверхность 57
2.2.2 Обоснование применения эксергетического метода термодинамического анализа при организации энергосберегающего управления ХТС 64
2.2.3 Логическая модель разработанной автоматизированной системы: диаграмма классов, их основные функции и методы 72
2.2.4 Программа ExergyCalc 76
2.2.5 Назначение и описание программы ExergySensCTS 78
2.2.6 Общий алгоритм эксергетического исследования ХТС при разработке ЭСАР 85
Выводы по второй главе 86
Глава 3. Математическое моделирование теплового режима хтп синтеза метанола с целью выявления возможности создания энергосберегающей сар 88
3.1 проблема рационального использования топливно-энергетических ресурсов в производстве метанола 89
3.2 математическое описание статического режима работы реакторного узла 97
3.2.1 Разработка математических моделей элементарных технологических операторов 104
3.2.2 Разработка математической модели комбинированного охлаждения газа между слоями с катализатором 120
3.2.3 Моделирующий расчет статического режима работы реакторного узла при различных способах охлаждения газа по высоте колонны 125
3.2.4 Расчет эксергетических характеристик агрегата синтеза в программе ExergyCalc 128
3.2.5 Расчет эксергетической чувствительности статических режимов работы реактора в программе ExergySensCTS с целью выделения энергоэффективного канала управления температурой 138
3.3 Математическое описание динамического режима работы реакторного узла с использованием имитационных моделей процесса и симуляция их свойств 144
выводы по третьей главе 165
ГЛАВА 4. Синтез энергосберегающей сар на примере процесса стабилизации температурного режима химического реактора в производстве метанола 167
4.1 Энергосберегающая сар с фильтрацией методом скользящего среднего 168
4.1.1 Варианты реализации фильтров типа «скользящее среднее» в структуре ЭСАР 168
4.1.2 Методика расчета ЭСАР с фильтрами скользящего среднего 1 4.1.2.1 Процедура расчета оптимальных настроек регуляторов при известных параметрах настройки фильтров 177
4.1.2.2 Процедура расчета настроечных параметров фильтров при известных настройках регуляторов 182
4.1.2.3 Алгоритм расчета ЭСАР в общем виде 194
4.1.3 Разработка компьютерной программы для автоматизированного расчета и
моделирования ЭСАР с фильтрацией методом скользящего среднего 196
4.2 Прикладное применение разработанной эсар для управления тепловым режимом реактора синтеза метанола 208
4.2.1 Расчет ЭСАР температуры на выходе слоя катализатора 212
4.2.2 Моделирование переходных процессов в ЭСАР температуры на выходе слоя
катализатора 214
Выводы по четвертой главе 225
Заключение 226
Библиографический список
